Um gás ideal está contido em um recipiente de 300 K. A temperatura do gás é então aumentada para 900 K. (i) Por qual fator a energia cinética média das moléculas muda? (a) 9, (b) 3, (c) 13 L, (d) 1 ou (e) 1/3? Usando as mesmas opções da parte (i), por qual fator cada uma das seguintes situações muda: (ii) a velocidade vmq das moléculas, (iii) a variação média do momento em que uma molécula sofre uma colisão com uma parede particular, (iv) a taxa de colisões das moléculas com as paredes e (v) a pressão do gás.

(iii) A variação média do momento da molécula após colidir com a parede é proporcional à velocidade das moléculas do gás. Como as moléculas têm sua velocidade aumentada por um fato , então a variação na pressão sofrerá o mesmo aumento. Portanto a alternativa correta é a letra (c).

(iv) Devemos lembrar que o intervalo entre duas colisões de moléculas com a parede do gás é inversamente proporcional à velocidade . Como queremos saber a variação na taxa de colisões, ou seja, o número de colisões por intervalo de tempo, então, essa quantidade é proporcional à velocidade. Isso pode ser entendido porque o número de colisões aumenta quando o tempo entre cada colisão diminui. Sendo assim, a taca de colisões é proporcional à velocidade e aumenta com um mesmo fator. Logo, a alternativa correta é a letra (c).

(v) Considerando que o volume do gás não muda, então, a pressão do gás deve ser proporcional à temperatura, de acordo com a lei dos gases ideais. Além disso, do ponto de vista microscópio, a pressão do gás é proporcional à energia cinética média das moléculas do gás que é proporcional à temperatura.

Tendo em vista que a temperatura aumentou um fator 3, então a pressão do gás sofrerá o mesmo aumento. Logo a alternativa correta é a letra (b).