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11.10 Questão 10 1 mol 2x mol: monoatômicas 1− x mol: diatômicas Figura 19: Veja que cada molécula diatômica dissociada gera DUAS moléculas monoatômicas. Ou seja, se uma fração x do total de moléculas iniciais é dissociada, então surge uma fração 2x (do total inicial) de moléculas monoatômicas, após a dissociação. Já para as diatômicas esse número se torna 1− x. ntotal = nmono + ndi = 2x+ (1− x) = (x+ 1)mol Ou seja, a fração de moléculas monoatômicas é: fmono = nmono ntotal = 2x x+ 1 E a fração de moléculas diatômicas é: fdi = ndi ntota = 1− x x+ 1 Agora, para determinar o γ equivalente adotaremos o seguinte racioćınio: ire- mos calcular como cada um dos diferentes tipos de moléculas contribui para a energia interna total do sistema (Lembre-se que moléculas monoatômicas possuem q = 3 graus de liberdade, já as diatômicas possuem cinco). Assim, podemos es- crever a energia interna da porção de gás constúıda de moléculas monoatômicas como: Umono = ( 3 2 RT ) fmono = (3RT ) x x+ 1 Para as moléculas diatômicas: Udi = ( 5 2 RT ) fdi = ( 5 2 RT ) 1− x x+ 1 A energia interna do gás com capacidade térmica equivalente Cveq é: Ueq = CveqT Como tanto Umono e Udi contribuem para a energia interna do gás, basta somar as duas quantias e igualar à energia interna equivalente, encontrando a capacidade térmica equivalente em termos de x: I Escola Oĺımpica - Curso de Fı̀sica Básica II 205
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