Um cilindro fechado de capacidade 2 litros contém 15g de gás O2 a 0ºC. Sabe-se que a velocidade média das partículas do O2 a 0ºC é aproximadamente 460m/s. Determine em atm a pressão exercida pelo gás nas paredes internas do cilindro.
Temos que:
p = 1/3 . m . v² / V
Temos que:
p = ?
m = 15g = 0,015 kg
v = 460 m/s
V = 2L = 0,002 m³
Aplicando:
p = (1/3 . 0,015 . 460²)/ 0,002
p = 5,29 . 10^5 Pa
Sabemos que 10^5 Pa é aproximadamente igual a 1 atm, logo:
p = 5,29 atm
A pressão é de 5,29 atm.
\[\eqalign{ & V = 2l \to 2 \times {10^{ - 3}}{m^3} \cr & m = 15g \to 15 \times {10^{ - 3}}kg \cr & v = 460m/s }\]
onde;
V é o volume.
m é massa.
v é a velocidade.
Agora iremos aplicar a fórmula dos gases perfeitos que é dada por;
\[p = {1 \over 3} \times {m \over V} \times {v^2}\]
Assim, substituindo teremos;
\[\eqalign{ & p = {1 \over 3} \times {{15 \times {{10}^{ - 3}}} \over {2 \times {{10}^{ - 3}}}} \times {460^2} \cr & p = 5,29 \times {10^5}N/{m^2} \cr & p = 5,29atm }\]
Portanto concluímos que a pressão de é 5,29atm.
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