o que você espera da velocidade média de uma molécula de
considerando a mesma temperatura?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para descobrir a velocidade média de uma molécula de
na mesma temperatura. Para isso, vamos usar conceitos da teoria cinética dos gases. Precisaremos entender como a temperatura influencia a velocidade das moléculas e usar a fórmula que relaciona esses valores.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber a massa de uma molécula de
. A molécula de
é formada por 1 átomo de carbono © e 2 átomos de oxigênio (O). A massa molar do carbono é aproximadamente 12 g/mol e do oxigênio é 16 g/mol. Então, a massa molar da
é:
Passo 3
Agora, vamos converter a massa molar para a massa de uma molécula. Sabemos que 1 mol de qualquer substância contém aproximadamente
moléculas (constante de Avogadro). Portanto, a massa de uma molécula de
é:
Passo 4
Vamos converter essa massa para quilogramas, já que as constantes que vamos usar estão nesse sistema de unidades:
Passo 5
Agora, usamos a fórmula da velocidade média das moléculas em um gás:
Onde:
-
é a velocidade média, -
é a constante de Boltzmann ( ), -
é a temperatura em Kelvin, -
é a massa da molécula.
Passo 6
Substituindo os valores que temos na fórmula:
Passo 7
Vamos simplificar os números:
Passo 8
Então, a velocidade média fica:
Resposta
A velocidade média de uma molécula de
é aproximadamente
metros por segundo, onde
é a temperatura em Kelvin.