Um balão de contém de hélio a . Sabendo que a massa molar do hélio é de , a velocidade quadrática média de um átomo de hélio nestas condições é de:
- /s
Passo 1
Ao estudar cinética dos gases, vimos que a energia total de cada molécula monoatômica vale:
Onde é a constante de Boltzmann.
A energia cinética também pode ser definida como:
Onde, .
Passo 2
Passo 3
Ao combinar as equações listadas no passo 1, definimos a equação da velocidade de cada molécula:
Passo 4
Buscamos agora, encontrar a fórmula da velocidade quadrática média, de modo que seus termos possam utilizar as informações que já temos no enunciado da questão, portanto usando a relação:
onde é a constante dos gases ideais e é o número de Avogadro, podemos substitui-la na equação do passo 2, e determinar a fórmula equivalente para a velocidade quadrática média:
Substituindo os termos dados no enunciado, chegamos a:
Resposta
Letra B