À temperatura ambiente, a condutividade elétrica e a mobilidade eletrônica para o alumínio são
e
, respectivamente.
calcule o número de elétrons livres médio por metro cúbico para o alumínio à temperatura ambiente.
calcule o número de elétrons livres médio por metro cúbico para o alumínio à temperatura ambiente.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que, à temperatura ambiente, o alumínio tem condutividade elétrica
e mobilidade eletrônica
.
A pergunta é: “Qual o número médio de elétrons livres por metro cúbico ( )?”
Isso cai na matéria de condução em metais, onde usamos a relação
e mobilidade eletrônica
A pergunta é: “Qual o número médio de elétrons livres por metro cúbico (
Isso cai na matéria de condução em metais, onde usamos a relação
Para resolver a gente vai precisar dessa fórmula e do valor da carga elementar
Passo 2
A teoria por trás disso é simples: em um metal, os elétrons livres se movem quando você aplica um campo elétrico. A condutividade
mede quão fácil eles escoam, e ela depende de três coisas:
- Quantos elétrons por volume (
) estão disponíveis. - A carga de cada elétron (
). - A mobilidade (
), que é a “facilidade” de deslocamento de cada elétron sob um campo.
Matematicamente, isso vira
Passo 3
Para achar
, basta isolar na fórmula:
Passo 4
Agora, coloca os números todinhos:
Vamos calcular passo a passo:
-
(unidade ). - Então
Resposta
O número médio de elétrons livres no alumínio é