Em um reservatório são armazenados 1 mol de gás hélio e 1 mol de gás oxigênio em equiíbrio térmico. Por meio de um orifıcio de dimensões muito menores que o comprimento livre médio das espécies gasosas, inicia-se um vazamento de gás para o exterior. Sobre essa situação são feitas as seguintes afirmações:

A resposta correta é a letra C) Apenas a afirmação III é falsa.A afirmação I é verdadeira,<|begin_of_text|> pois os átomos de hélio, em média, têm menor energia cinética em comparação às moléculas de oxigênio. Isso ocorre porque a massa molecular do hélio é menor que a do oxigênio, então os átomos de hélio se movem mais rapidamente e têm mais energia cinética. No entanto, como a temperatura é a mesma para ambos os gases, a energia cinética média é menor para os átomos de hélio.A afirmação II é verdadeira porque os átomos de hélio têm velocidade de translação maior em comparação às moléculas de oxigênio. Isso também é devido à menor massa molecular do hélio, o que faz com que os átomos se movam mais rapidamente.A afirmação III é falsa porque a porção do gás que vaza e a que permanece no interior do reservatório não têm a mesma fração molar de hélio. Isso ocorre porque os átomos de hélio, devido à sua menor massa molecular, se difundem mais rapidamente e escapam mais facilmente do reservatório, o que faz com que a fração molar de hélio seja menor no gás que vaza em comparação ao gás que permanece no interior do reservatório.

Nota: É importante lembrar que a difusão de gases é um processo que ocorre devido ao movimento aleatório das partículas, e que as partículas mais leves (como os átomos de hélio) se movem mais rapidamente e se difundem mais facilmente.