Qual a velocidade média das moléculas de um gás?

Perguntado por: amendes3 . Última atualização: 18 de maio de 2023
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A velocidade vetorial média das moléculas de gás é zero, já que há tanto moléculas de gás indo para a direita (velocidade vetorial +) quanto para a esquerda (velocidade vetorial -).

Quanto maior for a agitação das moléculas, maior será a sua temperatura. Além disso, o estado físico da matéria está relacionado com sua temperatura.

9,80665 metros por segundo

Pela distância percorrida, de 4,9 metros, calcula-se que a velocidade do átomo, ao passar pelo segundo raio, é de 35,30394 quilômetros por hora. Ou, numa unidade mais usada, de 9,80665 metros por segundo.

A velocidade é obtida pela anti-derivação (ou integração) da aceleração; geometricamente, a variação de velocidade é a área sob a curva da aceleração em função do tempo. A velocidade de uma partícula que se move ao longo do eixo x varia com o tempo segundo a expressão v(t) = (40 – 5t2) m/s, onde t é dado em segundos.

De acordo com a teoria cinética dos gases, a velocidade em que as partículas de um gás ideal deslocam-se é diretamente proporcional ao módulo de sua temperatura absoluta, medida em kelvin, ou seja, quanto maior a temperatura de um gás ideal, maior será a energia cinética média de suas partículas.

Energia cinética de um gás
Devido às colisões entre si e com as paredes do recipiente, as moléculas mudam a sua velocidade e direção, ocasionando uma variação de energia cinética de cada uma delas. No entanto, a energia cinética média do gás permanece a mesma.

No estado gasoso, a energia cinética é maior. Com a alta velocidade, as moléculas colidem e se afastam, de modo que ocupam um espaço maior. Por isso, neste estado, a forma e o volume são variáveis. No caso da fase sólida, como as moléculas estão muito próximas uma das outras, a energia cinética média é baixa.

v2 = (3RT) / M. Que denota a equação proposta no desafio. A equação mostra que a velocidade média das moléculas dum gás depende de sua natureza específica (já representada por M) – diferentemente da energia cinética média por molécula.

"A velocidade máxima para tudo no nosso Universo tem um valor: 300 mil quilômetros por segundo", disse o físico teórico britânico Jim Al-Khalili ao programa de rádio da BBC Os Casos Curiosos de Rutherford e Fry, quando consultado sobre a possibilidade de que algo possa viajar mais rápido que a luz.

A velocidade média de um elétron livre em um metal é da ordem de 100.000m/s.

A Velocidade Média de uma reação química é a variação na quantidade de um reagente ou produto em um determinado intervalo de tempo. Quando calculamos a velocidade média, queremos saber a velocidade em que um reagente foi consumido ou a velocidade em que um produto foi formado.

Então Einstein continua tendo razão nesse ponto. O fato de que a maior velocidade no Universo é essa do fóton (300.000 km/s), leva-nos a afirmar que essa é a velocidade máxima que temos à nossa disposição para enviar (ou receber) informações.

É exatamente nesse âmbito que funcionam os aceleradores: eles colocam diferentes partículas e átomos a velocidades muitas vezes bem próximas da velocidade da luz. Aliás, a velocidade da luz, pra quem não conhece, é de, aproximadamente, 300 mil quilômetros por segundo.

neutrinos

Partículas elementares conhecidas como "neutrinos" foram lançadas do Cern, na Suíça, em direção ao laboratório subterrâneo de Gran Sasso, na Itália, a 730 km de distância. Segundo os pesquisadores, elas chegaram 60 nanosegundos (ou 60 bilionésimos de segundo) mais rápido do que a luz em seu destino.

Oficialmente, não podemos viajar mais rápido que a luz, exceto partículas em um meio que não o vácuo, como a água.

Energia cinética: fórmula
Para calcular a energia cinética de um objeto com massa “m” e velocidade “v” devemos aplicar a fórmula Ec = mv²/2, onde: Ec – energia cinética em joules; m – massa em kg; v – velocidade em m/s.

Para calcular a energia interna de um gás, temos que associar a energia interna ao movimento das partículas do gás. Isso porque essas partículas estão em constante agitação, isto é, possuem velocidade. Portanto, elas possuem energia de movimento, que é a energia cinética: Ec = m . v² ÷ 2.

Ela pode ser enunciada da seguinte maneira: “para uma quantidade fixa de gás ideal, mantida à pressão constante, o volume por ele ocupado é diretamente proporcional a sua temperatura absoluta”.