Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 16.Perguntas Objetivas - Ex. 14
Uma amostra de gás com um termômetro imerso é mantido sobre uma chapa quente. Um estudante é convidado a dar uma explicação passo a passo do que acontece em nossa observação sobre a causa do aumento da temperatura do gás. Sua resposta inclui as seguintes etapas. (a) As moléculas aceleram. (b) Em seguida, colidem umas com as outras com mais frequência. (c) O atrito interno causa colisões inelásticas. (d) O calor é produzido nas colisões. (e) As moléculas do gás transferem mais energia para o termômetro quando o atingem, de modo que observamos que a temperatura sobe. (f) O mesmo processo pode ocorrer sem o uso de uma placa quente se rapidamente empurrarmos o pistão em um cilindro isolado contendo o gás. (i) Quais das partes, (a) a (f), estão corretas para uma explicação clara e completa? (ii) Quais são as afirmações corretas que não são necessárias para explicar a leitura maior no termômetro? (iii) Quais são as afirmações incorretas?
Passo 1
Alô Alô, cêis tão bonzinhoo??
Boráa láaa!!
A afirmação (a) está correta porque as moléculas do gás aumentam a sua temperatura, logo, elas aumentam a sua velocidade quadrática média. Para haver um aumento na velocidade é preciso “acelerar”.
Passo 2
A afirmação (e) está correta porque o gás precisa transferir energia (em forma de calor) para mudar a temperatura do termômetro. Se a temperatura aumenta, a variação da temperatura entre o gás e o termômetro e a quantidade de calor é maior.
Passo 3
(ii) As afirmações (b) e (f) são corretas, mas desnecessárias para a explicação.
A afirmação (b) é correta, pois com o aumento da velocidade, as colisões entre as moléculas acabam sendo mais frequente. Porém, o modelo do gás ideal não leva em conta esse ponto, por isso essa afirmação não é importante.
Passo 4
A afirmação (f) está correta também, pois com o pistão podemos fazer uma compressão adiabática que aumente a temperatura do gás sem precisar de troca de calor.
Passo 5
(iii) As afirmações (c) e (d) são incorretas. O motivo está relacionado com o tipo de colisão entre as moléculas, que é perfeitamente elástico . Logo existe a conservação da energia cinética das moléculas e não há troca de calor por colisões.
Resposta
Vide o passo a passo.