UEM 2021 (Conhecimentos Específicos) — questão 36 de Física
Enunciado em texto
No contexto da Teoria Cinética dos Gases Perfeitos, considere gases em condições normais de temperatura e pressão (CNTP), e assinale o que for correto.
(01) A quantidade de moléculas existentes em 1L de um gás é da ordem de , ou seja, da ordem de bilhão de moléculas.
(02) O volume resultante da soma dos volumes das moléculas constituintes de um gás em um dado recipiente é desprezível em relação ao volume desse recipiente.
(04) Entre as moléculas de um gás, considera-se que só há interação quando elas colidem.
(08) O tempo médio de duração de uma colisão entre duas moléculas quaisquer de um gás é desprezível em relação ao intervalo de tempo médio para que elas colidam novamente com outras moléculas do gás.
(16) Todas as colisões entre as moléculas de um gás, ou entre as moléculas desse gás e as paredes do recipiente em que ele se encontra, são consideradas perfeitamente elásticas.
(Enunciado: Vestibular UEM 2021, Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: reconhecer as hipóteses do modelo do gás perfeito e estimar o número de moléculas em 1 L.
(01) Falsa. Nas CNTP, 1 mol de gás ocupa cerca de 22,4 L e tem moléculas:
É da ordem de , muito mais que um bilhão.
(02) Verdadeira. No modelo, as moléculas são tratadas como pontos: o volume próprio delas é desprezível diante do volume do recipiente.
(04) Verdadeira. Fora dos choques, não há forças entre as moléculas: entre uma colisão e outra elas andam em linha reta, com velocidade constante.
(08) Verdadeira. As colisões são instantâneas comparadas com o tempo livre entre elas.
(16) Verdadeira. No modelo, todos os choques (entre moléculas e com as paredes) são perfeitamente elásticos: a energia cinética total se conserva.
⚠️ A armadilha: subestimar a ordem de grandeza na (01). O número de Avogadro é gigantesco: mesmo um litro de gás tem dezenas de sextilhões de moléculas.
A ideia em uma frase: gás perfeito: moléculas pontuais, sem interação fora dos choques, colisões instantâneas e elásticas.
Resposta: soma 30 (02 + 04 + 08 + 16).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.