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Descrição da Animação
Nesta animação N = nR (isto é, kB = 1). Assim, a lei do gás ideal fica PV = NT. Duas partículas de massas diferentes estão dentro do mesmo recipiente. A pressão total dentro do recipiente é devida à colisão dos dois tipos de partículas com as paredes do recipiente. As partículas azuis têm 10 vezes mais massa que as partículas vermelhas. Podemos ver isto apenas olhando para a animação. (Dica: a temperatura é proporcional à energia cinética média das partículas.) Início
Exploração
Qual é a pressão média nas paredes? Nota: Precisas observar o valor de <P> e esperar até que ele permaneça mais ou menos constante à volta de um determinado valor (sem aumentar nem diminuir, apenas oscilando à volta de um determinado número e depois estimar esse valor). A partir deste valor de pressão e da temperatura calcula, usando a lei do gás ideal (PV = NT), o volume do recipiente que contém as partículas. Se a largura (dimensão para dentro do ecrã) for 1 m, qual o comprimento de uma parede? Mede o tamanho do recipiente na animação para confirmares o teu cálculo.
Corre a animação apenas com as partículas vermelhas.
Qual é a pressão nas paredes? Esta é a pressão parcial das partículas vermelhas.
Corre a animação outra vez, mas agora apenas com as partículas azuis.
Qual é a pressão nas paredes? Esta é a pressão parcial das partículas azuis.
Compara a pressão total com a soma da pressões parciais.
A soma das pressões parciais e a pressão total do gás deviam ser iguais. Porquê?
Agora, corre a segunda animação onde as partículas vermelhas e azuis estão num novo recipiente, com uma parede móvel entre elas. A parede fica, em geral, numa posição em que a pressão de ambos os lados é basicamente a mesma.
Onde fica o pistão, em geral (direita, esquerda, ou no meio do recipiente)?
Dá uma explicação para a tua resposta na alínea anterior.
Sabendo que as partículas azuis têm 10 vezes mais massa que as vermelhas, prevê as pressões parciais das partículas vermelhas e das partículas azuis na primeira animação, se existirem o mesmo número de partículas vermelhas e azuis (25 de cada, para um total de 50 partículas).
Tenta correr a primeira animação com um número igual de partículas vermelhas e azuis (depois de clicares, volta ao topo da exploração para veres a primeira animação). Corre só com as partículas vermelhas. Corre só com as partículas azuis.
A tua previsão estava certa? Explica porquê.
Prevê onde ficará a parede móvel na segunda animação, se colocarmos 25 partículas de cada lado.
Corre a segunda animação com 25 partículas de cada lado da parede móvel. A tua previsão estava correta? Especificamente, quando a temperatura é a mesma dos dois lados, onde fica a parede móvel em geral?
Exploração da autoria de Anne J. Cox.
© 2004 by Prentice-Hall, Inc. A Pearson Company
© 2014 Wolfgang Christian, Mario Belloni, Paulo Simeão Carvalho, Edite Briosa,
Manuel Filipe Costa