21.7 Um aparelho de feixe atômico é projetado para operar com cádmio. A fonte do feixe é uma cảmara mantida a 380 K , com pequena fenda de
. Na temperatura mencionada, a pressão de vapor do cádmio é de
. Qual a corrente atômica (isto é, o número de átomos por unidade de tempo) nos feixes?
Passo 1
O enunciado pede a corrente atômica
de um feixe de cádmio que efunde por uma fenda de área
em uma câmara a
e pressão de vapor
. O conteúdo necessário é o de efusão molecular na teoria cinética dos gases.
Passo 2
Na efusão molecular, a densidade numérica do gás é
e a velocidade média das partículas é
A corrente de átomos que atravessa a fenda por unidade de tempo é
Substituindo
e
chegamos a
Passo 3
A massa molar do cádmio é
. A massa de um átomo vale
Passo 4
Substituindo
na expressão
obtemos