A diferença de potencial elétrico entre a terra e uma nuvem de tempestade é
. 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
. 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:
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
Como o módulo da carga do elétron é
e a diferença de potencial é
, temos
Passo 3
Agora convertemos esse valor em elétron-volts. Sabendo que
fazemos
Resposta
O módulo da variação da energia potencial elétrica do elétron é
.