© (10 pontos) Qual deve ser a variação energia cinética média translacional total? Esse valor depende da variação de massa do oxigênio no tanque? Justifique sua resposta.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A pergunta quer saber qual deve ser a variação da energia cinética média translacional total e se esse valor depende da variação da massa de oxigênio no tanque. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é energia cinética translacional, como calculá-la e analisar se a massa do oxigênio influencia essa variação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a energia cinética média translacional. É a energia associada ao movimento das partículas de um gás em linhas retas. A fórmula para calcular a energia cinética de uma partícula é:
onde
é a massa da partícula e
é a velocidade.
Passo 3
Como estamos falando da energia cinética média translacional de um gás, consideramos a média de todas as partículas. A energia cinética média por mol de um gás ideal é dada por:
onde
é a constante universal dos gases e
é a temperatura absoluta.
Passo 4
Agora, vamos analisar como a variação da massa de oxigênio no tanque afeta essa energia. A fórmula da energia cinética média depende da temperatura e não diretamente da massa das partículas. Isso significa que, se a temperatura do sistema permanece constante, a energia cinética média translacional total não dependerá da quantidade de oxigênio presente.
Passo 5
Portanto, a variação da energia cinética média translacional total está relacionada à variação da temperatura do sistema, não à variação da massa de oxigênio no tanque.
Resposta
A variação da energia cinética média translacional total depende da variação da temperatura do sistema e não depende da variação da massa de oxigênio no tanque, pois a energia cinética média está relacionada à velocidade das partículas, que é determinada pela temperatura.