Se a temperatura de uma quantidade fixa de um gás ideal é aumentada, então necessariamente:
- a pressão do gás vai aumentar.
- o volume do gás irá aumentar.
- a velocidade média das moléculas do gás irá aumentar.
- o livre caminho médio irá aumentar.
- todas as opções acima estão corretas.
Passo 1
Como estudamos no tópico de Gases Ideais, a teoria Cinética dos Gases nos diz que: Um gás ideal é constituído por um grande número de pequenas partículas (átomos ou moléculas), que estão em constante e aleatório movimento. A energia total de cada uma dessas moléculas é dada pelo teorema da equipartição de energia, para uma molécula vale:
Ou:
Onde a energia cinética média é:
Substituindo na Equação acima, temos:
Através dessas equações, podemos notar que T está diretamente relacionado a energia cinética e que ele é proporcional a Onde é a velocidade quadrática média.
Passo 2
Ao analisarmos as alternativas A) e B), podemos ver de acordo com a equação de Clapeyron (, que podemos aumentar T mantendo OU constante, mas jamais o produto .
Passo 3
Para analisar a alternativa D) é necessário entender o conceito de livre caminho médio, que mede a distância média entre dois choques consecutivos entre átomos ou moléculas do gás. Sua equação descreve que:
Ou seja, O livre caminho médio depende da concentração e não de .
Resposta
Letra C