Question

O avião supersônico Concorde podia desenvolver cerca de 800 m/s de velocidade. Imagine que uma molécula de H2, cuja massa é de 3,4 x 10-27 kg, esteja se deslocando com esta velocidade.
a) Qual seria a energia cinética desta molécula?
b) Suponha que a energia cinética média das moléculas de uma amostra de H2 fosse igual ao valor calculado em (a). Se a amostra for constituída por 1 mol de H2, qual será a energia cinética total de suas moléculas?

Answer 1

A energia cinética de um corpo ou substância em movimento é calculada pela equação Ec = m.V²/2, Onde Ec é a energia cinética (em Joules), m é a massa (em Kg) e V é a velocidade (em m/s).

Um conceito importante, é que 1 mol de H2 tem 6,02x10^(23) moléculas de H2 (por causa da definição de mol e constante de avogadro).

Assim, com estas informações, resolvemos o problema:

a) Ec = m.V²/2 ⇒ Ec = 3,4x10^(-27).(800²)/2 ⇒ Ec = 1,088x10^(-21) Joules.

b) Como 1 mol de H2 tem 6,02x10^(23) moléculas de H2 e cada molécula de H2 tem uma energia cinética de 1,088x10^(-21) Joules, a energia cinética total de suas moléculas será de 654,976 Joules (6,02x10^(23).1,088x10^(-21)).