A velocidade típica das moléculas de um gás ideal é dada por
. Na CNTP, determine essa velocidade para um gás de:
H2
Passo 1
O enunciado pede para calcular a velocidade quadrática média vrms das moléculas de H2 nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). O conteúdo envolvido é a teoria cinética dos gases e a fórmula vrms=raiz3RT/M. Vamos precisar de R, da temperatura T e da massa molar M do H2.
Passo 2
Pela teoria cinética dos gases, a velocidade quadrática média de uma molécula é dada por:
vrms=raiz3RTM
onde:
- R=8,314 J/(molcdot K) é a constante universal dos gases;
- T=273,15 K é a temperatura na CNTP;
- M é a massa molar do gás em kg/mol.
Passo 3
Para o H2, a massa molar é
M=2,016 g/mol=2,016times10^-3 kg/mol
Passo 4
Substituindo na fórmula:
vrms=raiz3times8,314 J/(molcdot K)times273,15 K2,016times10^-3 kg/mol
Calculando o valor dentro da raiz: 3times8,314times273,152,016times10^-3approx3,38times10^6 m^2/s^2