A massa de um átomo de hélio é
. Calcule o calor específico a volume constante (em
) para o gás hélio (monoatômico) a partir do calor específico molar
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física sobre calor específico de um gás monoatômico, especificamente o hélio. A gente tem a massa de um átomo de hélio e precisa calcular o calor específico a volume constante (
) em
. Para isso, vamos precisar usar conceitos de química e física, como a massa molar e a relação entre o calor específico molar e o específico por massa.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir a massa molar do hélio. Sabemos que a massa de um átomo de hélio é
. A massa molar é a massa de um mol de átomos, e um mol tem
átomos.
Então:
Ou seja, a massa molar do hélio é aproximadamente
.
Passo 3
Sabemos que para um gás monoatômico, o calor específico molar a volume constante (
) é dado por:
onde
é a constante dos gases.
Calculando:
Passo 4
Agora, queremos o calor específico por massa (
) em
. A relação entre o calor específico molar e o calor específico por massa é:
Substituindo os valores:
Convertendo para
:
Resposta
O calor específico a volume constante para o gás hélio é aproximadamente
.