Enunciado

A velocidade de propagação de uma onda sonora no ar a 27   ° C é aproximadamente igual a 350m/s. Mediante comparação, calcule a) v q - m é d das moléculas do nitrogênio; b) o valor qudratico médio de v x   nessa temperatura. A massa molar do nitrogênio ( N 2 ) é igual a 28,0g/mol.

Passo 1

E ai galera, aqui nós vamos aplicar a equação

v q - m é d = v 2 m é d = 2 k T m = 3 R T M

para v r m s .

A equação que precede a Eq. (18.12) relaciona v r m s e v x r m s .

Passo 2

  1. Logo,
  2. v r m s = 3 R T M

    Isso implica que

    v r m s = 3 ⋅ ( 8,3145 J / m o ç ⋅ K ) ⋅ ( 300 K ) 28,0 × 10 - 3   k g / m o l = 517   m / s

    Passo 3

  3. Agora, vamos calcular o valor qudratico médio de v x :

v x 2 = 1 2 ( v 2 )

Então,

( v x 2 ) = 1 3 ( v 2 ) = 1 3 v r m s = 1 3 ( 517 m / s ) = 298   m / s

A velocidade do som é aproximadamente igual a ( v x ) , pois é o movimento na direção de

propagação da onda que transmite a onda.

Resposta

  1. 517 m s
  2. 298   m / s
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Em um certo acelerador de partículas, prótons se movem em uma trajetória circular de 23,0m de diâmetro em uma câmara evacuada cujo gás residual está a 295K e a uma pressão de 1,00.10 - 6t o r r . (a)
A temperatura de um gás monoatômico ideal é aumentada de 25 ºC para 50 ºC. A energia cinética translacional média de cada átomo do gás dobra? Explique. Se a sua resposta for "não", qual seria a temper
Considere dois gases ideais na mesma temperatura. O gás A possui a mesma massa total que o gás B, porém, a massa molar do gás A é maior que a massa molar do gás B. Qual dos dois gases possui a maior e
Use os conceitos do modelo cinético-molecular para explicar: (a) por que a pressão de um gás em um recipiente rígido aumenta à medida que se fornece calor ao gás e (b) por que a pressão de um gás aume
Quando um alimento é colocado em um freezer sem nenhuma proteção, ele sofre desidratação, fenômeno conhecido como "queima no freezer'’. Explique por quê.