Problema de Teoría Cinética de los Gases
En un depósito cúbico de 15 cm de arista se encuentra confinado oxígeno a una temperatura de 300 K. Compare la energía cinética media de una molécula de gas con la variación de su energía potencial gravitatoria si cae desde la parte superior del depósito a la parte inferior.
Número de Avogadro: NA=6.023·1023 moléculas/mol; constante de Boltzmann: k=1.381·10-23 J/K; 1 atm=101324.72 N/m1.
ECm=6.21×10-21 J y Epg=7.81×10-26 J
La energía cinética media es:
ECm=6.21·10-21 J
Para la energía potencial gravitatoria necesitamos la masa de una molécula de oxígeno:
Dicha molécula recorrería una altura igual a la arista del cubo, es decir, 15 cm=0.15 m; la energía potencial gravitatoria correspondiente es entonces:
EPg=mgh=5.313 · 10-26 · 9.8 · 0.15=7.81 · 10-26 J
EPg=7.81·10-26 J