Question

Uma amostra de gás O2 inicialmente nas CPTP é comprimida para um volume menor a
temperatura constante. Qual o efeito que essa variação tem (a) na energia cinética média das moléculas de O2
(b) na velocidade média das moléculas de O2 (c) no número total de colisões das moléculas de O2 contra as
paredes do recipiente em uma unidade de tempo (d) no número de colisões das moléculas de O2 com uma
unidade de área das paredes do recipiente por unidade de tempo?

Respondam o mais rápido possível por favor ^~^

Answer 1

Resposta:

(a) a energia cinética média não se altera.

(b) a velocidade média das moléculas de O2 aumenta.

(c) o número total de colisões das moléculas de O2 contra as  paredes do recipiente, em uma unidade de tempo, aumenta.

(d) o número de colisões das moléculas de O2 com uma  unidade de área das paredes do recipiente, por unidade de tempo, aumenta.

Explicação:

Uma amostra de gás oxigênio (O2) nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão) referem-se à condição experimental com temperatura  de 0 °C (273,15 K) e pressão de 1 atm (101 325 Pa = 760 mm Hg).

Como a compressão do gás diminui seu volume e a temperatura é constante, (T1 = T2), podemos simplificar a equação geral dos gases para:

P1 . V1 = P2 . V2

Sabemos que a pressão inicial é menor do que a final (P1 < P2), portanto o volume inicial é maior do que o volume final (V1 > V2). Considerando tais fatores, podemos analisar o que pede o exercício:

(a) A energia cinética se refere ao movimento realizado pelas moléculas (do grego "cinética" significa "movimento"). Ela é diretamente proporcional à temperatura. Como a temperatura é constante, não ocorre variação na energia cinética média das moléculas de O2.

(b) Como a pressão sobre o sistema aumentou e ocorreu a redução do volume, as partículas do gás O2 ficaram mais próximas, com probabilidade maior das moléculas se colidirem. Assim, apesar da energia cinética total se conservar, a velocidade de cada molécula aumenta quando colide com outras moléculas, ou seja, ocorre o aumento da velocidade média das moléculas de O2.

(c) Na compressão de um gás, o mesmo passa a exercer certa pressão contra as paredes do recipiente. Isso ocorre devido ao aumento das colisões das moléculas de O2 contra as paredes do recipiente, por unidade de tempo, devido ao movimento rápido e contínuo dessas moléculas.

(d) Ao analisar uma  unidade de área das paredes do recipiente observa-se o aumento no número de colisões das moléculas de O2 nesta área, por unidade de tempo, o que ocasiona o aumento da pressão devido à diminuição do volume do recipiente.

Espero ter ajudado!