A massa molar de oxigênio é . (f) Qual é a força média por unidade de área?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me deu que a massa molar do oxigênio () é e pediu para descobrir a força média por unidade de área. Isso está relacionado à pressão, que é uma medida de força por área. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre a teoria cinética dos gases e usar a relação entre pressão, número de moléculas, temperatura e volume.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a pressão () de um gás pode ser calculada usando a fórmula da teoria cinética dos gases:
Onde:
N é o número de moléculas,
V é o volume,
m é a massa de uma molécula,
v^2 é a velocidade quadrática média das moléculas.
Passo 3
Mas como não temos todos esses valores, vamos simplificar usando a equação dos gases ideais:
PV = nRT
Onde:
P é a pressão,
V é o volume,
n é o número de mols,
R é a constante dos gases (8,314 J/mol·K),
T é a temperatura em Kelvin.
Passo 4
A força média por unidade de área é justamente a pressão (P). Então, para encontrar P, precisamos saber o número de mols (n), a temperatura (T) e o volume (V). No entanto, como esses valores não foram fornecidos, vamos assumir condições padrão para fazer uma estimativa.
Passo 5
Nas condições padrão de temperatura e pressão (0°C e 1 atm), 1 mol de qualquer gás ocupa aproximadamente 22,4 L. Vamos usar isso para calcular a pressão:
Convertendo 1 atm para unidades do SI:
1 atm = 101325 Pa
Então, a força média por unidade de área (P) é 101325 Pa.