A molécula de Nitrogênio (N2) constitui cerca de 78%do ar atmosférico nas condições normais de temperatura e pressão, e possui massa molar M =0,028kg/mol. Considerando que R = 8,31J/(molK) e a constante dos gases ideais, a velocidade quadrática media Vrms das moléculas de N2 do ar na temperatura ambiente To = 20° C ≈ 300 K e dada aproximadamente por:

Vamos calcular a velocidade quadrática média das moléculas de N₂ do ar na temperatura ambiente. Para isso, utilizaremos a fórmula:

V_rms = √(3RT/M)

Substituindo os valores dados, temos:

V_rms = √(3 × 8,31 J/(molK) × 300 K / 0,028 kg/mol)

V_rms ≈ √(2.223,3)

V_rms ≈ 517 m/s

Portanto, a resposta correta é a opção C) 517 m/s.

É importante notar que a velocidade quadrática média é uma propriedade importante das moléculas de um gás, pois é relacionada à sua energia cinética. Além disso, essa propriedade é influenciada pela temperatura do sistema, de forma que quanto maior a temperatura, maior a velocidade quadrática média das moléculas.

No caso do ar atmosférico, a temperatura ambiente é de aproximadamente 20°C, o que equivale a 300 K. Nessa temperatura, as moléculas de N₂ possuem uma velocidade quadrática média de aproximadamente 517 m/s, como calculado anteriormente.

É interessante notar que a velocidade quadrática média é uma propriedade importante em muitas áreas da física, como na termodinâmica, na mecânica quântica e na física estadística. Além disso, essa propriedade é fundamental para entender muitos fenômenos naturais, como a difusão de gases, a condensação de vapores e a formação de nuvens.

Em resumo, a velocidade quadrática média das moléculas de N₂ do ar na temperatura ambiente é de aproximadamente 517 m/s, e é uma propriedade importante para entender muitos fenômenos físicos.