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 se as moléculas de um gás ficam retidas na atmosfera, deve-se comparar a velocidade quadrática média das moléculas do gás (Vquad) e a velocidade de escape (Ve).

i. Se Vquad > Ve, as moléculas do gás escapam da atmosfera do corpo celeste.
ii. Se Vquad < Ve, as moléculas do gás permanecem na atmosfera do corpo celeste.

Avaliando as afirmações:

I. Incorreta. De acordo com a teoria cinética dos gases, quanto maior a temperatura, maior a velocidade quadrática média das suas moléculas, logo, a densidade da atmosfera depende da temperatura do corpo celeste.
II. Incorreta. De acordo com a lei de Graham, quanto maior a massa das moléculas que compõem o gás, menor a velocidade quadrática média. Assim, a velocidade quadrática média do nitrogênio é menor que a do hidrogênio, o que aumenta sua dificuldade em escapar da atmosfera.
III. Correta. Planetas cuja velocidade de escape é maior tendem a reter mais moléculas na atmosfera, ou seja, tendem a apresentar atmosfera mais densa.