Sete partículas distinguíveis estão distribuídas em dois níveis de energia. O nível superior é não degenerado e tem uma energia de 10 - 3 e V maior que o nível inferior, que é duplamente degenerado.

a) calcule a energia e a entropia do sistema, se for preparado para ter duas partículas no nível superior.

b) se não há mudança no sistema quando é posto em contato com um reservatório a uma temperatura T , calcule a temperatura do reservatório

c) escreva a função partição para este sistema;

d) repita as partes (a), (b) e ( c ) para o caso do nível degenerado ter uma energia 10 - 3 e V mais alta que o nível não degenerado.

Passo 1

Falaaaaa rapaziada tudo blz?

Nessa questão do livro de termodinâmica de Sears sete partículas distinguíveis estão distribuídas em dois níveis de energia. O nível superior é não degenerado e tem uma energia de 10 - 3 e V maior que o nível inferior, que é duplamente degenerado.

a) calcule a energia e a entropia do sistema, se for preparado para ter duas partículas no nível superior.

b) se não há mudança no sistema quando é posto em contato com um reservatório a uma temperatura T , calcule a temperatura do reservatório

c) escreva a função partição para este sistema;

d) repita as partes (a), (b) e ( c ) para o caso de o nível degenerado ter uma energia 10 - 3 e V mais alta que o nível não degenerado.

Precisa ficar assim não meus abençoados conforme você for vendo os passos vai perceber que ela é de boa.

Passo 2

Então galerinha nessa questão dado a energia 10 - 3 e V maior que o nível inferior temos que na letra (a) para calcular a energia interna e a entropia no nível superior, temos

μ = 2 e   x   2   x 10 - 3 V = 4   x   10 - 3 e V

Na letra (b) para determinar a temperatura temos,

T = 42,33   x   3   x   1 = 127   K

Na letra ( c ) escrevendo a função partição de um sistema, temas

2 t exp ⁡ μ k b t → 2 t exp ⁡ ( - 23,2 t )  

E por fim na letra (d) dado o nível degenerado de 10 - 3   e V temos,

U = 4   x   2   x   10 - 3 2 = 4   x   10 - 3

Espero que eu tenha ajudado e te vejo no próximo desafio.

Até a próxima.

Resposta

a) μ = 4   x   10 - 3 e V

b) T = 127   K

c) 2 t exp ⁡ ( - 23,2 t )  

d) U = 4   x   10 - 3

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