O número de moléculas, atravessando uma área unitária por unidade de tempo em uma direção, é dado por N=1/4(nv)
em que n é o número de moléculas por unidade de volume e v é a velocidade molecular média. Uma vez que a velocidade molecular média é aproximadamente igual à velocidade do som em um gás perfeito, estime o número de moléculas que atravessam um orifício circular de 10–3 polegada de diâmetro. Considere que o gás esteja nas condições-padrão. Nessas condições, existem 4 × 1020 moléculas por in.3.
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
Calculando a área da seção transversal do orifício circular:
Aqui, o diâmetro do orifício circular é
E a gente tem esse diâmetro, então podemos substituir na fórmula para encontrarmos a área
Passo 2
Agora, calculando o número de moléculas atravessando a seção transversal do do orifício circular
Aqui, o número de moléculas atravessando em unidade de área por tempo é , o número de moléculas por unidade de volume é , a velocidade média molecular é , e a área da seção transversal do orifício é .
Considerando a velocidade média molecular é aproximadamente a mesma velocidade do som para um gás perfeito.
Assumindo o valor constante da velocidade do som em gás perfeito como .
Substituindo os valores que temos: