SERWAY - JEWETT

que tienen suficiente energía para superar las fuerzas atractivas de las moléculas en la fase
líquida. En consecuencia, las moléculas que quedan en la fase líquida tienen una energía
cinética promedio más baja; como resultado, la temperatura del líquido disminuye. Por
tanto, la evaporación es un proceso de enfriamiento. Por ejemplo, puede colocar una tela
mojada en alcohol en la cabeza de un paciente con fiebre para enfriarlo y reconfortarlo.
Sección 21.5 Distribución de rapideces moleculares 603
EJEMPLO 21.5
Un sistema de nueve partículas
Nueve partículas tienen magnitudes de velocidad de 5.00, 8.00, 12.0, 12.0, 12.0, 14.0, 14.0, 17.0 y 20.0 m/s.
A) Encuentre la rapidez promedio de las partículas.
SOLUCIÓN
Conceptualizar Imagine un pequeño número de partículas móviles en direcciones aleatorias con las magnitudes de velocidad
mencionadas.
Categorizar
Ya que se trata con un pequeño número de partículas, se puede calcular directamente la rapidez promedio.
Analizar Encuentre la rapidez
promedio de las partículas al dividir
la suma de las magnitudes de
velocidad entre el número total de
partículas:
15.00 8.00 12.0 12.0 12.0 14.0 14.0 17.0 20.02 m>s
v prom
9
12.7 m>s
B) ¿Cuál es la rapidez rms de las partículas?
SOLUCIÓN
Encuentre la rapidez cuadrática
media de las partículas al dividir la
suma de las magnitudes de velocidad
al cuadrado entre el número
total de partículas:
Encuentre la rapidez rms de las partículas
al sacar la raíz cuadrada:
15.00 2 8.00 2 12.0 2 12.0 2 12.0 2 14.0 2 14.0 2 17.0 2 20.0 2 2 m 2 >s 2
v 2 9
178 m 2 >s 2
v rms v 2 178 m 2 >s 2 13.3 m>s
C) ¿Cuál es la rapidez más probable de las partículas?
SOLUCIÓN
Tres de las partículas tienen una rapidez de 12.0 m/s, dos tienen una rapidez de 14.0 m/s y las cuatro restantes tienen diferentes
magnitudes de velocidad. Por tanto, la rapidez más probable v mp es 12.0 m/s.
Finalizar Compare este ejemplo, que tiene un número de partículas pequeño y del que se conocen las magnitudes de
velocidad de las partículas individuales, con el siguiente ejemplo.
EJEMPLO 21.6
Magnitudes de velocidad moleculares en gas hidrógeno
Una muestra de 0.500 moles de gas hidrógeno está a 300 K.
A) Encuentre la rapidez promedio, la rapidez rms y la rapidez más probable de las moléculas de hidrógeno.
SOLUCIÓN
Conceptualizar Imagine un gran número de partículas en un gas real, todas moviéndose en direcciones aleatorias con
magnitudes de velocidad diferentes.