Um reservatório contém dois moles do gás , monoatômico e com massa molar , a uma temperatura . Um outro reservatório, idêntico ao primeiro, contém dois moles do gás , diatômico e com massa molar , também a temperatura . Os gases são aquecidos até que ambos atinjam a mesma temperatura . Nestas condições, se comportam como gás ideal. Considere as seguintes afirmações:
I. A energia cinética média de translação das moléculas de é a mesma que das moléculas de , tanto a temperatura como a temperatura .
II. A quantidade de calor fornecida ao para elevar sua temperatura de para foi menor que a necessária para o .
III. A variação da energia interna do é igual a da energia interna do , ao elevar suas temperaturas de para .
IV. O valor médio do quadrado da velocidade das moléculas de é maior que o valor médio do quadrado da velocidade das moléculas de He, tanto a temperatura como a temperatura .
As afirmações corretas são as seguintes:
- I, II e IV
- I e II
- I, II e III
- I e IV
Passo 1
Vamos analisar juntos cada uma das alternativas para identificarmos a letra correta.
Na afirmativa I, a energia cinética média de translação das moléculas depende SOMENTE do grau de agitação das moléculas. Logo, à mesma temperatura de ambos os gases vão ter a mesma agitação, portanto a mesma energia cinética média. Essa frase está correta.
Passo 2
Na II, a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura do gás depende da capacidade térmica de cada gás (, para (monoatômico) é e para o (diatômico) é . Logo, a quantidade de calor fornecida ao para elevar sua temperatura é menor que para o . Essa frase está correta.
Passo 3
Na afirmativa III, temos raciocínio parecido que na alternativa II. A variação da energia interna é dada por:
Como a variação de temperatura dos dois é igual e o do é maior do que o do então a variação de energia interna no é maior do a do . Esta frase está errada.
Passo 4
A velocidade quadrática média é dada por:
Como a massa do é maior, então a sua será menor já que os dois gases têm a mesma temperatura. Logo essa frase está correta.
Resposta
Letra A.