Dado um gás ideal com moléculas de massa a uma temperatura de , calcule:
(b) A velocidade quadrática média .
Use para os cálculos.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de física sobre gases ideais! A gente tem uma molécula de gás com massa e está a uma temperatura de . Queremos calcular a velocidade quadrática média, que também é conhecida como velocidade rms ( ). Para isso, vamos precisar da constante de Boltzmann, que é .

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a velocidade quadrática média ( ). Ela é uma medida da velocidade média das moléculas em um gás e é dada pela fórmula:
Aqui, é a constante de Boltzmann, é a temperatura em Kelvin, e é a massa de uma molécula do gás.

Passo 3

Vamos agora substituir os valores que temos na fórmula. Primeiro, multiplicamos 3, e :
Calculando isso:

Passo 4

Agora, vamos dividir esse resultado pela massa da molécula:
Fazendo a divisão:

Passo 5

Por fim, tiramos a raiz quadrada desse valor para encontrar :

Resposta

A velocidade quadrática média ( ) é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Um pêndulo simples é constituído por um fio de comprimento e uma massa de . No instante inicial, o mesmo é deslocado de sua posição de equilíbrio e então liberado. Encontre (a) a frequência angular e o período; (b) a função do deslocamento angular; © o valor máximo da velocidade angular ; (d) o valor máximo da tensão no fio.
A água sólida (gelo) é lentamente aquecida a partir de uma temperatura muito baixa.
(a) Qual é a pressão externa mínima que deve ser aplicada para se observar uma transição de fase de liquefação? Descreva a sequência das transições de fase que ocorrem se a pressão aplicada P for tal que .
Seja um corpo de ligado a uma mola de constante de força de , oscilando com a amplitude de . Calcule © o tempo que o corpo leva para ir de até .
Dado um gás ideal com moléculas de massa a uma temperatura de , calcule:
(a) A velocidade mais provável ,
Use para os cálculos.