Os materiais apresentam imperfeições em suas estruturas cristalinas, dessa forma, determine o número de defeitos por metro cúbico no composto
. Considere que a energia necessária para a formação de cada defeito é de
, a massa específica do composto
é
e o peso atômico do elemento X é de
. A constante de Boltzmann é de
.
Passo 1
O enunciado pede o número de defeitos por metro cúbico em um sólido cristalino à temperatura de
. O conteúdo é a aplicação da estatística de Boltzmann para defeitos em sólidos, onde a fração de sítios defeituosos é
e o número total de sítios atômicos por volume é
Precisamos de: conversão de temperatura, densidade para número de átomos por m
, e então aplicar a fórmula de Boltzmann.
Passo 2
Converter
para kelvin:
Passo 3
Calcular o número total de átomos por metro cúbico. A massa específica é
. O peso atômico é
e
. Então
Passo 4
Calcular a fração de sítios defeituosos com a energia de formação
e
:
Passo 5
Multiplicar pela densidade de sítios atômicos para obter o número de defeitos por metro cúbico:
Resposta
O número de defeitos é aproximadamente