UFMG 2023 — Questão 34 · Física Molecular

A partir da teoria cinética, tem-se que as moléculas de um gás mantêm um movimento aleatório e podem sofrer colisões. Entre duas colisões sucessivas, uma molécula se move em linha reta com velocidade uniforme. Tal percurso entre duas colisões sucessivas é chamado de Livre Caminho Médio e pode ser expresso pela equação:

$\lambda =\frac{1}{d^{2}z\pi n\sqrt{2}}$

onde λ é o livre caminho médio; d é o diâmetro da molécula; n é a densidade das moléculas no meio (moléculas/m³).

Considere uma amostra de oxigênio a 27ºC e 1 atm (101,3×10³Pa). Calcule o livre caminho médio da molécula de oxigênio, considerando o sistema como um gás ideal e que o tamanho da molécula de oxigênio é de 2,9 Å.

Dados: Constante de Boltzmann k = 1,381×10^-23 J.K^-1.

O valor calculado é, aproximadamente,