Considere uma molécula de um gás diatômico que ocupa um volume e está submetido a uma temperatura extremamente alta. De acordo com o Princípio da Equipartição da Energia, seu calor específico molar, ou capacidade térmica molar, a volume constante será:
(a)
(b)
(c)
(d)
Passo 1
Bom, todas as respostas estão bem parecidas. O que muda, basicamente é o numerador.
Como , onde é a quantidade de graus de liberdade, só precisamos saber quantos graus de liberdade existem em uma molécula de gás diatômico, a uma temperatura muito alta.
Passo 2
Em um gás diatômico, a quantidade de graus de liberdade varia com a temperatura.
Vamos supor um (temperatura para que haja rotação) e um (temperatura para que haja vibração). E que .
Quando a temperatura do ambiente, , é menor que , ou seja, , só teremos movimento de translação. Com isso, 3 graus de liberdade ().
Quando a temperatura do ambiente, , está entre e , ou seja, , só teremos movimento de translação e rotação, mas sem vibração. Com isso, 5 graus de liberdade ().
Quando a temperatura do ambiente, , é maior que , ou seja, , só teremos movimento de translação, rotação e dois modos de vibração. Com isso, 7 graus de liberdade ().
Passo 3
Como a temperatura, , da questão é extremamente alta, podemos considerar que ela ultrapassou e, então, . O que, por conta do fator da fórmula no passo 1, nos faz marcar a letra (c).
Resposta
Alternativa (c).