Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica

Questão 20, UFF, P2-2015.2

Suponha que você dobre a temperatura T de um gás a volume constante. Considere as seguintes grandezas: Energia cinética média de translação de uma molécula; velocidade rms de uma molécula; livre caminho médio. Por qual fator essas grandezas sofreriam alteração, respectivamente?

  1. Não sofreria alteração; 2 ; 2 1 2 .
  2. 2 1 2 , não sofreria alteração; 2 .
  3. Não sofreria alteração; 2 1 2 ; 2 .
  4. 2 ,   2 1 2 ; não sofreria alteração.
  5. 2 1 2 ,   2 ; não sofreria alteração.

Passo 1

Para a energia cinética média de translação:

U = E c m = g 2 n R T

Dobrando a temperatura:

E c m ' = g 2 n R 2 T = 2 E c m

Para a velocidade r m s :

v q m = 3 R T M

Dobrando a temperatura:

v ' q m = 3 R 2 T M = 2 . v q m

E para o livre caminho médio:

λ = V 2 π . N . d 2

Nada se alterará, já que o livre caminho médio não depende da temperatura.

Assim:

d)

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Resposta

d)

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