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Questão FC714476

Como parte de uma atividade de um evento de divulgação científica, os organizadores soltaram o balão meteorológico com as seguintes informações. (https://esbrasil.com.br/a-importan

Termologia

VUNESP · 2025

Como parte de uma atividade de um evento de divulgação científica, os organizadores soltaram o balão meteorológico com as seguintes informações.

 

(https://esbrasil.com.br/a-importancia-dos-baloes-para-a-ciencia/ Acesso em 20.06.2025 Adaptado)

 

Nessa altitude em que o balão coletou os dados a temperatura atmosférica era de aproximadamente –23 ºC.

 

Nessas condições, os participantes do evento foram convidados a calcular a média das velocidades das moléculas de hélio no interior do balão, que, em metros por segundo, corresponde a, aproximadamente:

  1. 4,0 \(\times\) 102
  2. 1,8 \(\times\) 103
  3. 2,5 \(\times\) 102
  4. 3,0 \(\times\) 104
  5. 9,0 \(\times\) 102
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Gabarito

A

Comentário do professor

Conceito: a velocidade média térmica das moléculas pode ser obtida pela velocidade quadrática média (rms) da teoria cinética: \(v_{rms}=\sqrt{\dfrac{3kT}{m}}\).

Aplicando: \(T=-23^\circ\mathrm{C}=250\ \mathrm{K}\), constante de Boltzmann \(k=1{,}38\times10^{-23}\ \mathrm{J/K}\) e massa de uma molécula de hélio \(m\approx6{,}64\times10^{-26}\ \mathrm{kg}\).

Calcula-se \(v_{rms}=\sqrt{\dfrac{3\cdot1{,}38\times10^{-23}\cdot250}{6{,}64\times10^{-26}}}\approx3{,}95\times10^{2}\ \mathrm{m/s}\).

Portanto, a ordem de grandeza da velocidade média das moléculas de hélio nas condições dadas é aproximadamente \(4{,}0\times10^{2}\ \mathrm{m/s}\), justificando a alternativa correta.

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