A diferença de potencial elétrico entre a terra e uma nuvem de tempestade é 1,8 times 10^9 V. Qual é o módulo da variação da energia potencial elétrica de um elétron que se desloca da nuvem para a terra? Expresse a resposta em elétrons-volts.

Passo 1

Beleza, olha só o que o exercício está pedindo: a diferença de potencial entre a nuvem e a terra é De. Queremos saber a variação da energia potencial de um elétron que vai da nuvem pra terra, mas expressa em elétron-volts (eV).
Conteúdo: eletrostática, energia potencial elétrica e conversão de joule para eV.
O que vamos usar:
  • A fórmula da energia potencial elétrica: .
  • A carga do elétron ( , com ).
  • A definição de 1 eV: energia ganha por carga elementar num potencial de 1 V, ou seja, .

Passo 2

Primeiro, calculamos a variação de energia em joules usando
De
Como o módulo da carga do elétron é |De e a diferença de potencial é , temos

Passo 3

Agora convertemos esse valor em elétron-volts. Sabendo que
1 eV = 1,6times10^-19 J,
fazemos
|De

Resposta

O módulo da variação da energia potencial elétrica do elétron é .

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