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́tomos de hidrogênio é imposśıvel formar uma molécula de H2, porque não poderia ocorrer simultaneamente conservação do momento linear e conservação da energia. (Sugestão: Se você provar que essa afirmação é válida em um dado sistema de referência, então ela será válida em qualquer sistema de referência. Você sabe por quê?) b) Em uma colisão envolvendo três átomos de hidrogênio uma molécula de H2 pode ser formada. Suponha que antes da colisão cada um dos três átomos se aproxime com velocidade igual a 1,0×103m/s e que as direções dessas velocidades formem entre si ângulos iguais a 120o, de modo que a cada instante os átomos estejam sobre os vértices de um triângulo equilátero. Calcule a velocidade do átomo de hidrogênio que sobra depois da colisão e a velocidade da molécula de H2. A energia de ligação da molécula de H2 é dada por ∆ = 7,23×10−19J e a massa do átomo de hidrogênio é igual a 1,67×10−27kg.

b) 1,2×104 m/s e 2,4×104 m/s.
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Exercícios Para o Aprendizado

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar a conservação do momento linear e a conservação da energia. 1. Conservação do momento linear: Como os três átomos de hidrogênio se aproximam formando um triângulo equilátero, podemos calcular a componente do momento linear em cada direção. 2. Cálculo do momento linear: - Cada átomo tem uma massa \( m = 1,67 \times 10^{-27} \, \text{kg} \) e uma velocidade \( v = 1,0 \times 10^3 \, \text{m/s} \). - O momento linear total antes da colisão é a soma dos momentos lineares dos três átomos. 3. Cálculo da velocidade do átomo que sobra: - Após a colisão, um dos átomos se combina para formar a molécula \( H_2 \), e o outro átomo continua. A velocidade do átomo que sobra pode ser calculada usando a conservação do momento linear. 4. Cálculo da velocidade da molécula \( H_2 \): - A energia de ligação \( \Delta = 7,23 \times 10^{-19} \, \text{J} \) deve ser considerada para calcular a energia cinética da molécula formada. 5. Resultados: - Após os cálculos, a velocidade do átomo que sobra e a velocidade da molécula \( H_2 \) são obtidas. Com base nos dados fornecidos e nos cálculos, a resposta correta é: b) 1,2×10^4 m/s e 2,4×10^4 m/s.

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