Uma força de dispersão de van der Waals entre átomos de hélio produz um poço potencial bastante raso, com profundidade na ordem de 1 meV . Em aproximadamente qual temperatura é esperado que o hélio se condense?
Passo 1
O enunciado diz que o poço de potencial entre átomos de hélio tem profundidade da ordem de 1 meV e pergunta a que temperatura esperamos que o gás comece a se condensar. O critério físico é que a energia térmica típica
seja da mesma ordem da profundidade do poço, pois abaixo dessa temperatura os átomos não têm energia cinética suficiente para escapar do poço e então condensam.
Passo 2
Vamos converter a profundidade de 1 meV para joules. Sabendo que
, temos:
Passo 3
A condição de condensação é
onde
e
. Logo,
Passo 4
Substituindo os valores,
ou seja, da ordem de
.
Resposta
Da ordem de 10 K.