Considere dois cilindros idênticos ( e ) , de paredes rígidas e indeformáveis, inicialmente evacuados. Os cilindros e são preenchidos, respectivamente, com e até atingirem a pressão de e temperatura de . Supondo comportamento ideal dos gases, são feitas as seguintes afirmações:
I. O cilindro contém maior quantidade de matéria que o cilindro .
II. A velocidade média das moléculas no cilindro é maior que no cilindro .
III. A densidade do gás no cilindro é maior que a densidade do gás no cilindro .
IV. A distribuição de velocidades das moléculas contidas no cilindro é maior que a das contidas no cilindro .
Assinale a opção que apresenta a(s) afirmação(ões) CORRETA(S).
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$• \ \text{Afirmativa I:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
Conforme $\text{Lei de Avogadro}$, sabe-se que para gases ideais à mesma temperatura, pressão e volume, têm-se a mesma quantidade em matéria.
$• \ \text{Afirmativa II:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
Com conhecimento que a velocidade média das moléculas é dado por:\begin{matrix}
v = \sqrt{\dfrac{3RT}{M}}
\end{matrix}Pode-se dizer que para uma mesma temperatura,\begin{matrix}
\dfrac{v_{\ce{O2}}}{v_{\ce{Ne}}} = \sqrt{\dfrac{M_{\ce{Ne}}}{M_{\ce{O2}}}}
\end{matrix}Visto que $M_{\ce{O2}} > M_{\ce{Ne}}$, concluí-se que $v_{\ce{O2}} < v_{\ce{Ne}}$. Portanto, a velocidade média das moléculas no cilindro $C_1$ é $menor$ que no cilindro $C_2$.
$• \ \text{Afirmativa III:}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$
Conforme equação geral dos gases ideais, a densidade de um gás é dada por:\begin{matrix}
d = \dfrac{PM}{RT}
\end{matrix}Como os gases estão à mesma temperatura e pressão, nota-se que $d_{\ce{O2}} > d_{\ce{Ne}}$, pois $M_{\ce{O2}} > M_{\ce{Ne}}$.
$• \ \text{Afirmativa IV:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
Conforme $\text{Distribuição de Maxwell-Boltzmann}$, sabe-se que moléculas mais leves apresentam maior distribuição de velocidades do que moléculas pesadas.\begin{matrix}Letra \ (E)
\end{matrix}

13:50 28/07/2024
Perdão, mas a velocidade das moléculas de oxigênio não aumentariam por ele ser um gás diatômico, tendo v = sqrt(5RT/M)?