Um recipiente de 96,81 mL contém 712,58 mg de gás hélio a uma pressão barométrica de 387,32 kPa. Calcule a energia cinética média que cada molécula desse gás possui nessas condições de volume e pressão.
A. 1,049 × 10−21 J
B. 5,246 × 10−25 J
C. 9,340 × 10−23 J
D. 5,246 × 10−25 J
E. 5,246 × 10−16 J
F. 5,246 × 10−22 J
G. 5,246 × 10−19 J
H. 1,749 × 10−22 J
I. 56,245 J
J. 3,498 × 10−22 J
Para calcular a energia cinética média das moléculas de gás hélio, podemos usar a fórmula:
Energia cinética média = (3/2) * k * T
onde k é a constante de Boltzmann e T é a temperatura em Kelvin.
Primeiro, vamos converter o volume do recipiente para litros:
Volume = 96,81 mL = 0,09681 L
Agora, vamos converter a pressão para atmosferas:
Pressão = 387,32 kPa * (1 atm / 101.325 kPa) ? 3,8238 atm
Em seguida, vamos converter a massa do gás hélio para mols. Para isso, precisamos conhecer a massa molar do hélio. A massa molar do hélio é aproximadamente 4 g/mol.
Massa molar do hélio = 4 g/mol
Massa do hélio = 712,58 mg = 0,71258 g
Mols de hélio = Massa do hélio / Massa molar do hélio = 0,71258 g / 4 g/mol ? 0,17815 mol
Agora, vamos converter a energia cinética média em joules:
Energia cinética média = (3/2) * k * T
O valor da constante de Boltzmann, k, é aproximadamente 1,38 × 10^-23 J/K.
A temperatura não foi fornecida no problema. Portanto, não podemos calcular a energia cinética média das moléculas de gás hélio nessas condições de volume e pressão. É necessário conhecer a temperatura para realizar o cálculo.
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