Enunciado

A pressão de um gás monoatômico ideal está relacionada à energia cinética média das partículas de gás por PV = 23 NEav, onde N é o número de partículas e Eav é a energia cinética média. Use essas informações para calcular a pressão dos elétrons livres em uma amostra de cobre em newtons por metro quadrado e compare seu resultado com a pressão atmosférica, que é cerca de 105 N / m2. (Observação: as unidades são mais facilmente manipuladas usando os fatores de conversão 1 N / m2 = 1 J / m3 e 1 eV = 1,602 × 10–19 J.).

Passo 1

Fala aí!! Se liga só, como queremos calcular a pressão dos elétrons livres, podemos usar a relação:

P V = 2 3 N E m é d

Para achar uma expressão para P :

P = 2 3 N V E m é d

Onde E m é d = 3 5 E F :

P = 2 3 N V 3 5 E F

P = 2 5 N V E F

Substituindo os valores, fazendo as conversões de elétron-volt para joule e de c m para m :

P = 2 5 ( 8,47 × 10 22   e l e t r o n s / c m 3 ) ( 7,04   e V ) ( 1,602 × 10 - 19   J / e V ) 10 - 6

P = 3,82 × 10 10   N / m 2

Esse é o resultado em N / m 2 , agora, em a t m :

P = 3,82 × 10 10   N / m 2 × 1 a t m 101,325 × 10 3   N / m 2

P = 3,77 × 10 5 a t m

Resposta

3,82 × 10 10 N m 2

Ou

3,77 × 10 5 a t m

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