Questão 73 Fuvest 2020 - 1ª fase
A velocidade de escape de um corpo celeste é a mínima velocidade que um objeto deve ter nas proximidades da superfície desse corpo para escapar de sua atração gravitacional. Com base nessa informação e em seus conhecimentos sobre a interpretação cinética da temperatura, considere as seguintes afirmações a respeito da relação entre a velocidade de escape e a atmosfera de um corpo celeste.
I. Corpos celestes com mesma velocidade de escape retêm atmosferas igualmente densas, independentemente da temperatura de cada corpo.
II. Moléculas de gás nitrogênio escapam da atmosfera de um corpo celeste mais facilmente do que moléculas de gás hidrogênio.
III. Comparando corpos celestes com temperaturas médias iguais, aquele com a maior velocidade de escape tende a reter uma atmosfera mais densa.
Apenas é correto o que se afirma em
| a) |
I. |
| b) |
II. |
| c) |
III. |
| d) |
I e II. |
| e) |
I e III. |
Para avaliar as afirmações constantes no enunciado devemos levar duas coisas em consideração:
1 - Caso a velocidade de uma molécula seja maior que a velocidade de escape do corpo celeste, ela poderá escapar da atração gravitacional do mesmo e a atmosfera se tornará mais rarefeita (menos densa). Quanto maior for a velocidade média das moléculas presentes na atmosfera, maior será a taxa de escape.
2 - A temperatura de um gás é diretamente proporcional à energia cinética média de suas moléculas.
Desta forma, temos:
I - Falsa. Corpos celestes com temperaturas maiores terão uma taxa de escape maior que os corpos celestes com temperaturas menores, já que as moléculas da sua atmosfera terão maior energia cinética média e, consequentemente, maior velocidade quadrática média.
II - Falsa. Para uma determinada temperatura podemos afirmar que as moléculas de gás hidrogênio e nitrogênio possuem a mesma energia cinética média. Porém, dado que a molécula do gás nitrogênio possui massa maior, sua velocidade é menor que a da molécula de gás hidrogênio. Consequentemente, as moléculas de gás nitrogênio não escapam da atmosfera dos corpos celestes mais facilmente que as moléculas de gás hidrogênio.
III - Verdadeira. Quanto maior for a velocidade de escape de um corpo celeste, menor será a taxa de escape das moléculas presentes na sua atmosfera. Consequentemente, sua atmosfera será menos rarefeita e mais densa.