Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 19.Problemas Adicionais - Ex. 73
Com que frequência as moléculas de oxigênio () colidem à temperatura de e a uma pressão de ? Suponha que as moléculas têm de diâmetro e que o oxigênio se comporta como um gás ideal.
Passo 1
Faala ae! Beleza??
Então, a frequência das colisões segue essa fórmula aqui:
Onde é a velocidade média das moléculas no gás, e é o livre caminho médio, que seguem essas outras duas fórmulas:
Passo 2
Primeiro vamos calcular a velocidade média.
Já temos quase todas as informações, só precisamos consultar a massa molar do oxigênio em alguma tabela. Essa massa molar é :
Substituindo os valores:
Passo 3
No caso do livre caminho médio, falta saber aquele quociente .
Se a gente usar uma das formas da lei dos gases ideais:
Ótimo, os outros valores a gente conhece, então vamos substituir na fórmula:
Passando o para cima:
Onde é a constante de Boltzmann:
E o resto a gente já sabe do enunciado:
Passo 4
Agora é só substituir isso tudo na equação lá de cima, do passo 1:
Prontinho! Acabou! 😊
Resposta
A frequência das colisões é .