Considere duas salas de igual tamanho, conectadas por uma porta aberta. Uma das salas é mantida a uma temperatura mais alta do que a outra. Qual delas contém mais moléculas de ar?

Passo 1

Essa questão fala de duas salas onde uma está mais quente que outra e pergunta qual tem mais moléculas de ar.

Primeiro temos que relacionar a temperatura com a densidade do ar e depois com a densidade, conseguiremos saber qual tem mais moléculas de ar.

Passo 2

Sabemos que quando algo é aquecido, ele aumenta de tamanho, mesmo que só alguns milímetros. A mesma coisa acontece com o ar.

Quando o aquecemos, as moléculas que tem nele se agitam mais e ficam mais espaçadas, tipo em uma festa lotada onde todo mundo está tentando dançar. É preciso empurrar os outros pra ter mais espaço, e assim se olharmos o que aconteceu com a densidade, veremos que ela diminui, pela definição da densidade, que é

d = m v

Sendo d a densidade, m a massa e v o volume. Assim, densidade é quanta massa eu tenho em um certo espaço. Se as moléculas estão mais afastadas, tenho menos massa em um mesmo espaço e assim sua densidade é menor.

O contrário acontece quando resfriamos o ar. As moléculas se agitam menos e assim temos mais massa em um mesmo espaço e sua densidade aumenta.

Passo 3

Agora relacionando o que vimos com a densidade, vamos ver que na sala com a temperatura maior, as moléculas vão estar mais afastadas e assim a densidade é menor. Como essa densidade é menor, é preciso mais moléculas para encher o volume da sala

Resposta

Então, a sala com a temperatura maior tem mais moléculas de ar.

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