Classifique as afirmações a seguir em verdadeiras ou falsas e corrija ou justifique as falsas. A menos que especificado o contrário, assuma que em todos os casos as condições de temperatura e pressão são fixas.
O aumento da temperatura a pressão constante aumenta o livre caminho médio em um gás.
O aumento da temperatura a pressão constante aumenta o livre caminho médio em um gás.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente classificar uma afirmação como verdadeira ou falsa e, se for falsa, corrigir ou justificar. A afirmação é: “O aumento da temperatura a pressão constante aumenta o livre caminho médio em um gás.” Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de cinética dos gases, especificamente o livre caminho médio.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o livre caminho médio. Ele representa a distância média que uma molécula de gás percorre entre duas colisões. A fórmula para calcular o livre caminho médio ($ \lambda $) é:
Onde:
- $ k_B $ é a constante de Boltzmann,
- $ T $ é a temperatura,
- $ d $ é o diâmetro das moléculas,
- $ P $ é a pressão.
Passo 3
Agora, vamos analisar o efeito da temperatura mantendo a pressão constante. Observando a fórmula, se a temperatura ($ T
P $) permanece constante, o numerador da fração aumenta enquanto o denominador permanece o mesmo.
Isso implica que o livre caminho médio ($ \lambda $) também aumenta quando a temperatura aumenta a pressão constante.
Passo 4
Portanto, a afirmação “O aumento da temperatura a pressão constante aumenta o livre caminho médio em um gás.” está de acordo com o que a teoria nos mostra.
Resposta
Verdadeira. O aumento da temperatura a pressão constante realmente aumenta o livre caminho médio em um gás.