Calcular a velocidade média quadrática
e a velocidade média,
, das moléculas de N 2 a
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a velocidade média quadrática, que é a
, e a velocidade média,
, das moléculas de nitrogênio (N₂) a
. Vamos usar conceitos da teoria cinética dos gases e algumas fórmulas que relacionam temperatura, massa das moléculas e velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque nas fórmulas a temperatura precisa estar em Kelvin. A relação é:
Então,
Passo 3
Agora, precisamos saber a massa molar do nitrogênio (N₂). Cada átomo de nitrogênio tem uma massa molar de aproximadamente 14 g/mol, então para N₂:
Passo 4
Vamos calcular a velocidade média quadrática (
). A fórmula é:
Onde:
-
é a constante dos gases, que vale 8,314 J/(mol·K) -
é a temperatura em Kelvin -
é a massa molar em kg/mol
Substituindo os valores:
Passo 5
Vamos calcular agora a velocidade média (
). A fórmula é:
Usando os mesmos valores:
Resposta
Após calcular as expressões acima, encontramos: