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Qual das afirmações abaixo sobre a interpretação das funções de partição no modelo de gás ideal está correta? Assinale a opção correta.
a. A função de partição da enésima partícula, Zn, no modelo de gás ideal, é igual à função de partição da primeira partícula, pois todas as partículas são consideradas indistinguíveis e, portanto, têm a mesma função de partição.
b. As funções de partição no modelo de gás ideal são completamente independentes umas das outras e não têm relação com as propriedades macroscópicas do sistema, não sendo multiplicadas para determinar a função de partição total.
c. No modelo de gás ideal, a função de partição da enésima partícula, Zn, é calculada dividindo a função de partição total do sistema pelo número de partículas, e não por meio da multiplicação das funções individuais.
d. No modelo de gás ideal, a função de partição da enésima partícula, Zn, é obtida multiplicando as funções de partição de cada partícula do sistema, refletindo a característica de indistinguibilidade das partículas neste modelo.
e. A função de partição da enésima partícula, Zn, no modelo de gás ideal, é a soma das funções de partição individuais das partículas no sistema, e não sua multiplicação.
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INTRODUÇÃO A MECÂNICA ESTATÍSTICA 01 2
8 pág.

INTRODUÇÃO A MECÂNICA ESTATÍSTICA 01 2

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há 5 meses

Vamos analisar cada uma das alternativas para encontrar a correta sobre a interpretação das funções de partição no modelo de gás ideal: a) A função de partição da enésima partícula, Zn, no modelo de gás ideal, é igual à função de partição da primeira partícula, pois todas as partículas são consideradas indistinguíveis e, portanto, têm a mesma função de partição. - Esta afirmação é verdadeira, pois as partículas em um gás ideal são indistinguíveis e têm a mesma função de partição. b) As funções de partição no modelo de gás ideal são completamente independentes umas das outras e não têm relação com as propriedades macroscópicas do sistema, não sendo multiplicadas para determinar a função de partição total. - Esta afirmação é falsa, pois as funções de partição estão relacionadas às propriedades macroscópicas e são multiplicadas para determinar a função de partição total. c) No modelo de gás ideal, a função de partição da enésima partícula, Zn, é calculada dividindo a função de partição total do sistema pelo número de partículas, e não por meio da multiplicação das funções individuais. - Esta afirmação é incorreta, pois a função de partição total é obtida pela multiplicação das funções individuais. d) No modelo de gás ideal, a função de partição da enésima partícula, Zn, é obtida multiplicando as funções de partição de cada partícula do sistema, refletindo a característica de indistinguibilidade das partículas neste modelo. - Esta afirmação é verdadeira, pois a função de partição total é o produto das funções de partição individuais. e) A função de partição da enésima partícula, Zn, no modelo de gás ideal, é a soma das funções de partição individuais das partículas no sistema, e não sua multiplicação. - Esta afirmação é falsa, pois a função de partição total é obtida pela multiplicação, não pela soma. Portanto, a alternativa correta é a) A função de partição da enésima partícula, Zn, no modelo de gás ideal, é igual à função de partição da primeira partícula, pois todas as partículas são consideradas indistinguíveis e, portanto, têm a mesma função de partição.

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As relações de Maxwell são um conjunto de algumas equações matemáticas que relacionam as variáveis termodinâmicas conjugadas. Elas foram desenvolvidas por James Clerk Maxwell para proporcionar relações adicionais entre as variáveis termodinâmicas e facilitar a análise de processos termodinâmicos. Assinale a opção corresponde a quantidade de relações de Maxwell:
a. Seis.
b. Cinco.
c. Duas.
d. Três.
e. Quatro.

Isto posto, assinale a opção que corresponde à energia total necessária corretamente:
a. A temperatura de Gibbs.
b. Temperatura em Kelvin.
c. Entalpia.
d. Energia Livre de Helmholtz.
e. Entropia.

Outra forma de estudar a energia livre de Gibbs e o potencial químico é a conexão entre eles. O potencial químico é uma grandeza termodinâmica que descreve a variação de energia livre de Gibbs de um sistema em relação à variação do número de partículas. Em outras palavras, pode ser considerada: Assinale a opção correta.
a. Uma medida da energia livre por partícula em um sistema.
b. Uma medida da entropia de um sistema termodinâmico.
c. Uma representação da energia cinética média das partículas em um sistema.
d. Uma medida da temperatura absoluta de um sistema.
e. A quantidade de energia potencial associada a uma reação química específica.

Assim sendo, qual é a definição termodinâmica de pressão? Assinale a opção correta:
a. A definição termodinâmica de pressão é dada pela derivada da entropia em relação ao volume, mantendo energia e número de partículas fixos, multiplicada pela temperatura.
b. Pressão é a medida da entropia em relação ao volume, mantendo energia e temperatura variáveis.
c. A pressão é diretamente proporcional à variação da temperatura em relação ao volume, mantendo energia e número de partículas fixos.
d. Pressão é a taxa de variação da energia em relação ao volume, mantendo entropia e temperatura fixas.
e. É a derivada da energia em relação ao volume, mantendo entropia e temperatura constantes.

Qual a probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio que compõem a superfície do Sol (que em média tem um valor de 6000K) estarem excitados? Assinale a opção correta:
a. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol é muito alta, porque a temperatura elevada do Sol provoca uma excitabilidade extrema em todos os átomos de hidrogênio presentes.
b. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol varia, mas não está relacionada à temperatura, sendo influenciada apenas pela composição específica da superfície solar.
c. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol é a mesma que a de encontrar átomos em seu estado fundamental, pois a temperatura não afeta a excitabilidade dos átomos.
d. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol é extremamente alta, já que a temperatura é insuficiente para excitar os átomos, mantendo-os predominantemente em seu estado fundamental.
e. A probabilidade relativa de encontrar átomos de hidrogênio excitados na superfície do Sol, a uma temperatura de cerca de 6000K, é maior em comparação com a probabilidade de encontrá-los em um estado fundamental, devido à energia térmica do Sol.

Com isso em mente, assinale o que for correto sobre a Função de Partição.
a. Não está relacionada à distribuição estatística das partículas em diferentes estados de energia no sistema
b. Não influencia na determinação das propriedades termodinâmicas do sistema, sendo um parâmetro secundário
c. É a soma de todos os estados possíveis dos fatores de Boltzmann associados a cada estado possível.
d. É calculada apenas para sistemas com um número reduzido de partículas e não se aplica a sistemas compostos por um grande número delas.
e. É um cálculo direto da energia cinética média das partículas no sistema.

Isso posto, para adicionar uma partícula no sistema sem que sua entropia sofra alteração, é preciso retirar o quê? Assinale a opção correta:
a. Um pouco da pressão.
b. Um pouco de volume.
c. Um pouco de energia.
d. Um pouco do número de partículas.
e. Um pouco de massa.

Qual das afirmações a seguir sobre o sólido de Einstein está correta? Assinale a opção correta:
a. O sólido de Einstein é baseado na premissa de que a energia térmica de um sólido é distribuída uniformemente entre os átomos constituintes, o que não condiz com a natureza das oscilações térmicas em sólidos reais.
b. No modelo do sólido de Einstein, os átomos do sólido se comportam independentemente uns dos outros, sem qualquer interação entre eles, o que não reflete a realidade dos sólidos cristalinos.
c. O modelo do sólido de Einstein considera que os átomos vibram em torno de suas posições de equilíbrio com uma frequência única, independentemente da temperatura, formando uma distribuição de osciladores harmônicos.
d. O sólido de Einstein descreve que os átomos em um sólido têm um espectro contínuo de frequências vibracionais, variando segundo a temperatura, contradizendo a ideia de uma frequência única.
e. Conforme o modelo do sólido de Einstein, as vibrações dos átomos em um sólido cristalino são completamente anárquicas e aleatórias, não seguindo padrões específicos de oscilação.

Considerando a abordagem da mecânica estatística sobre o gás ideal, escolha a afirmativa correta sobre suas características:
a. Não segue as leis da termodinâmica, permitindo que o gás ideal possa realizar trabalho ou trocar calor sem restrições.
b. Apresenta interações significativas entre as moléculas, influenciando diretamente seu comportamento, tornando-o um modelo impreciso para descrever gases reais.
c. Sua descrição é baseada na consideração de um grande número de partículas ocupando volumes finitos, com comportamento caótico e aleatório, ignorando completamente as premissas da mecânica estatística.
d. Não segue a distribuição de velocidades de Maxwell-Boltzmann, uma vez que esta distribuição é aplicada apenas a sistemas com interações moleculares significantes.
e. É um modelo teórico em que as partículas que o compõem são tratadas como pontos sem volume, sem interações entre si, e cujas colisões obedecem perfeitamente às leis da física newtoniana, sendo descrito pela distribuição de Maxwell-Boltzmann.

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