Um recipiente contém
mols de um certo gás com massa molar
, calor específico molar a volume constante
, que está a uma temperatura absoluta
. Uma quantidade de calor
é cedida ao gás, ao mesmo tempo em que se controla a pressão externa para garantir que o volume do recipiente não se altere no processo. Supondo que todo o calor foi direcionado ao gás, a variação da velocidade r.m.s. das moléculas do gás após o processo é:
a.
b.
c.
d.
e.
a.
b.
c.
d.
e.
Passo 1
O enunciado dá um gás contido num recipiente de volume constante com
mols, massa molar
, calor específico molar a volume constante
e temperatura inicial
. Recebe calor
sem alterar o volume. Queremos a variação da velocidade r.m.s. das moléculas, sabendo que
Passo 2
Como o volume é constante, o trabalho
e todo o calor
vai para a energia interna. Portanto, pela primeira lei da termodinâmica em processo isocórico,
Logo,
Passo 3
A velocidade r.m.s. inicial é
Após o aquecimento, a temperatura fica
e a velocidade r.m.s. final é
Passo 4
A variação da velocidade r.m.s. é
Fatorando
, obtemos
Resposta
a.