Um cilindro de oxigênio para uso hospitalar contém este gás à pressão de e à temperatura de . Considerando o gás ideal, calcule:
- A energia cinética média de translação por molécula do gás.
- A velocidade quadrática média das moléculas no gás..
- A energia interna por mol do gás.
- A densidade do gás no cilindro.
- Calcule o número de mols num cilindro de , nas condições de temperatura e pressão acima.
Dados:
Passo 1
a)
Basta a gente usar a fórmula:
O oxigênio é uma molécula diatômica, assim, possui graus de liberdade. Porém, como a energia pedida é a de translação, devemos considerar apenas os graus de liberdade relativos à translação.
Assim:
Usando o valor da temperatura em Kelvins:
Passo 2
b)
Bora usar a fórmula:
Passo 3
c)
Agora a fórmula é outra, já que queremos por mol:
Passo 4
d)
Vamos manipular a equação dos gás:
Sabendo que:
Onde é a massa molar.
Assim:
Lembrando que:
Assim:
Passo 5
e)
Passamos, primeiro, o volume para
Assim, usando a equação dos gases novamente:
Resposta
a)
b)
c)
d)
e)