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. 74
(a) Qual é o número de moléculas por metro cúbico no ar a e a uma pressão de ? (b) Qual é a massa de desse ar? Suponha que das moléculas são de nitrogênio () e são de oxigênio ().
Passo 1
(a) Se a temperatura do ar é:
E a pressão é:
Calcular o número de moléculas por metro cúbico é tranquilo. Vamos usar a lei dos gases ideais:
Substituindo os valores:
Mas esse valor é o número de mols, não o número de moléculas, pra transformar um no outro vamos usar essa relação aqui:
Em que é o número de Avogadro.
Então:
Passo 2
Agora vamos imaginar que temos desse ar. Se queremos saber a massa, primeiro vamos calcular quantas moléculas estão aí.
Acabamos de calcular que em metro cúbico, temos mols. E o enunciado disse que disso é , ou seja:
E é , então:
E agora pra saber qual é a massa total dessa amostra, é só ver as massas molares de cada um desses gases:
Passo 3
(b) E então a massa total da amostra vai ser:
Resposta
(a) .
(b) .