Uma certa quantidade de gás oxigênio em condições normais de temperatura e pressão (CNTP), é comprimida reduzindo seu volume com temperatura constante. Qual o efeito que essa modificação tem nas seguintes variáveis
(a) Na energia cinética média das moléculas do gás?
(a) Na energia cinética média das moléculas do gás?
Passo 1
Então, a gente tem uma quantidade de gás oxigênio nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP) que está sendo comprimida, ou seja, o volume está diminuindo, mas a temperatura fica constante. Vamos usar a teoria dos gases para entender o que acontece com a energia cinética média das moléculas desse gás quando isso acontece.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia cinética média das moléculas de um gás está relacionada à temperatura do gás. A fórmula que conecta essas coisas é:
Aqui,
é a constante de Boltzmann e
é a temperatura do gás. Essa equação nos mostra que a energia cinética média depende diretamente da temperatura.
No problema, foi dito que a temperatura está constante durante a compressão. Isso significa que, mesmo que o volume do gás diminua, a temperatura não muda. Como a energia cinética média depende só da temperatura, ela também vai permanecer a mesma.
Resposta
A energia cinética média das moléculas do gás permanece a mesma.