Hoje, 30, teve agora a pouco a live-17 de introdução à Física sobre Temperatura, escalas termométrica de Celsius, Farenheit e Kelvin. Vimos a equação de estado dos gases ideais, uma expressão para a energia cinética média das moléculas de um gás, em termos de sua temperatura, o que está de acordo com a definição da temperatura, que a energia cinética depende somente da temperatura e vice-versa. Na parte final desta aula vimos a dilatação térmica linear, às 14h.
CNTP
Vimos que as condições Normais de temperatura (T_k=273K) e pressão(P=1atm) (CNTP) o volume é de V=22,41 litros.
Antes de iniciarmos a aula será tirado as dúvidas do experimento de um carrinho na pista sobre as leis de Newton.
A aula 17-Live de Introdução à Física, ministrada pelo Professor Rafael(RAE-UFCG), aconteceu nesta segunda-feira, 30, das 14h às 16h, direto da Serra de Paquivira de Alagoa Grande via satélite.
Mostramos como relacionar uma grandeza microscópica com uma grandeza macroscópica. Calcular a velocidade média das moléculas de um gás ideal em termos da variável de estado macroscópica Temperatura.
Lei dos gases ideais define a equação de estado. Esta é uma equação em termos das condições do gás ideal, pressão, temperatura e volume. No modelo de gás ideal, as moléculas não interagem entre si e não interagem com as paredes do recipiente. Elas sofrem choque elástico, ou seja, as suas energias cinéticas se conservam.
Vídeo desta aula, transmitido via satélite, a imagem ficou trêmula.
Veja o vídeo sobre as dúvidas da experiência de dinâmica
As moléculas dentro do gás ideal estão em movimento com diferentes velocidades. Agora, iremos mostrar a relação entre a grandeza macroscópica da pressão P e as grandezas microscópicas da velocidade média e a massa específica das moléculas. Considere um gás ideal dentro de uma caixa cúbica de de comprimento e L. Neste caso, a massa específica é o produto do número de moléculas N vezes a massa da molécula dividido por L ao cúbico, ou seja, 𝝔= Nm/(L^3).
Usando o teorema de equipartição de energia, obtemos a raiz quadrática média das moléculas em termos da temperatura T, constante universal dos gases e da massa molar M= m N_A, com N_A sendo o número de Avogrado, a saber, N_A=6,023 x 10^{23} moléculas por mol.
Calcule a velocidade média das moléculas de um gás oxigênio ideal, sob temperatura de T300K.
Solução
A constante universal dos gases no SI: R=8,31J/mol K, A massa Molar é M=32g/mol. Como a constante universal está em Joules, então devemos transformar a massa molar para o SI:
M=0, 032/mol. Portanto,
v^2=3R300/M=(3x8,31x300000)/32=233.718.
Logo, a velocidade será a raiz quadrada desse valor, ou seja, v=483,44 m/s.
Blog rafaelrag
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