Costuma-se afirmar que a barreira do som para um avião é de 650 milhas náuticas h - 1 . Isto corresponde a uma velocidade em que as moléculas dos gases não conseguem sair do caminho da aeronave. Considere que 1 milha náutica = 1,853 km para determinar essa velocidade em metros por segundo e compare esse valor com a velocidade vmq de moléculas de N 2 a 0 ℃ .

Passo 1

E aí galerinha!! Beleza? Aqui temos uma questão bem bacana de Química, vamos lá?

Primeiramente, vamos separar todos os dados necessários para resolver:

1   m i l h a   n á u t i c a = 1,853   k m

T = 0 ℃ = 273,15   K

Passo 2

Vamos, resolver a primeira parte do exercício que é determinar a velocidade em metros por segundo, podemos realizar regras de três: 1   m i l h a   n á u t i c a / h - - - - - -   1,852   k m / h

650   m i l h a s   n á u t i c a s / h - - - - - -   x   k m / h

x = 1.203,8   k m / h  

Beleza, agora vamos converter k m / h para m / s

1 k m / h - - - - - -   0,277   m s - 1

1.203,8   k m / h - - - - - -   x   m s - 1

x = 333,45   m s - 1  

Passo 3

Para continuarmos o exercício será necessário calcular a velocidade média pela equação de Maxwell-Boltzmann:

c - = 8 ∙ R ∙ T π ∙ m

Para isso, serão necessários mais alguns dados:

m m N 2 = m m N 2 = 28   g / m o l   = 0,028   k g / m o l  

R   c o n s t a n t e   u n i v e r s a l   d o s   g a s e s = 8,31   J / m o l ∙ K    

π = 3,14

Passo 4

Agora, é só substituir os dados na equação e realizar os cálculos!

c - = 8 ∙ R ∙ T π ∙ m

c - = 8 ∙ 8,31 ∙ 273,15 3,14 ∙ 0,028

c - = 454,46   m s - 1

A velocidade média vmq é de c - = 454,46   m s - 1

Essa resolução te ajudou? Responde Aí! Até a próxima, tchaaaaau!!

Resposta

333,45   m s - 1

454,46   m s - 1

Os valores apresentados, são um pouco distintos, entretanto, não são agressivamente discrepantes em relação a todos os dados apresentados pelo exercício.