A pressão em um sistema de vácuo e de 10 - 3   t o r r , A pressao externa e 1   a t m   e   T = 300   K . Há um pequeno furo na parede do sistema, de 10 - 10 c m 2 de área. Suponha que cada molécula que chega ao furo passe por ele.

a) Quantas moléculas entram no sistema em uma hora?

b) Se o volume do sistema e de 2 litros, que aumento de pressão no sistema resultaria?

c) Mostre que o número de moléculas que saem do sistema é desprezível.

Passo 1

Falaaaaa rapaziada tudo blz?

Nessa questão do livro de termodinâmica de Sears a pressão em um sistema de vácuo e de 10 - 3   t o r r , A pressao externa e 1   a t m   e   T = 300   K . Há um pequeno furo na parede do sistema, de 10 - 10 c m 2 de área. Suponha que cada molécula que chega ao furo passe por ele.

a) Quantas moléculas entram no sistema em uma hora?

b) Se o volume do sistema e de 2 litros, que aumento de pressão no sistema resultaria?

c) Mostre que o número de moléculas que saem do sistema é desprezível.

Precisa ficar assim não meus abençoados conforme você for vendo os passos vai perceber que ela é de boa.

Passo 2

Então galera os itens pedidos abaixo vamos organizar os termos oferecidos blz? Então abaixo nos foi dado os seguintes termos,

p r e s s ã o   v á c u o - 10 - 3   t o r r                 p r e s s ã o   e x t e r n a - 1   a t m

T = 300   K             á r e a   d o   f u r o - 10 - 10 c m 2

A partir daí temos que na letra (a) para se determinar quantas moléculas entra no sistema em uma hora, temos o princípio de equipartição da energia determinada por,

P V = n K T

Ficando,

N = P V K T → N = 1   x   10 - 10 3,33   x   10 4   x   300 = 10 - 17   m o l é c u l a s

Já na letra (b) para o aumento da pressão no sistema temos,

P = N K T V

Ficando,

P = 10 - 3   x   1,06   x   10 - 2   x   300 2 = 1,6   x   10 - 3   t o r r

E por fim na letra ( c ) para mostrar o número de moléculas que saem do sistema, basta utilizar

N = P V R T → N = 10 - 3   x   10 - 10 3,33   x   10 4   x   300 = 1   x   10 - 20 m o l é c u l a s

Espero que eu tenha ajudado e te vejo no próximo desafio.

Até a próxima.

Resposta

a) N = 10 - 17   m o l é c u l a s

b) P = 1,6   x   10 - 3   t o r r

c) N = 1   x   10 - 20 m o l é c u l a s

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