Calcule a quantidade de elétrons deslocados entre dois pontos, sabendo que a diferença de potencial é de 40 mV e que foi consumido 200 \mu \mathrm{~J} de energia.
a) 1,521 \times 10^{16}
c) 5,621 \times 10^{16}
d) 1,121 \times 10^{19}
M) 3,121 \times 10^{16}
e) 8,721 \times 10^{13}

Passo 1

O enunciado pede o número de elétrons deslocados quando há uma diferença de potencial de 40;\mathrm{mV} e se consome 200; \mu\mathrm{J} de energia.
Para resolver precisamos de duas relações fundamentais da eletrostática:
W = V\,Q
e
Q = n\,e,
onde W é a energia, V a diferença de potencial, Q a carga transferida, n o número de elétrons e e = 1,602\times10^{-19}\,\mathrm{C} é a carga elementar do elétron.

Passo 2

Primeiro padronizamos unidades e calculamos a carga Q:
W = 200\;\mu\mathrm{J} = 200\times10^{-6}\,\mathrm{J} = 2\times10^{-4}\,\mathrm{J},
V = 40\;\mathrm{mV} = 40\times10^{-3}\,\mathrm{V} = 4\times10^{-2}\,\mathrm{V}.
Pela relação \;W = V\,Q\; temos
Q = \frac{W}{V} = \frac{2\times10^{-4}}{4\times10^{-2}}\;\mathrm{C} = 0{,}5\times10^{-2}\;\mathrm{C} = 5\times10^{-3}\;\mathrm{C}.

Passo 3

Agora usamos Q = n\,e para achar n:
n = \frac{Q}{e} = \frac{5\times10^{-3}}{1{,}602\times10^{-19}} \approx 3{,}121\times10^{16}.

Resposta

3{,}121\times10^{16} (alternativa M)

Exercícios relacionados