Calcule a carga em elétrons que exige
de energia para ser deslocada através de uma diferença de potencial de 20 mV .
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente precisa calcular quantos elétrons são necessários para usar 120 microjoules de energia quando a carga passa por uma diferença de potencial de 20 milivolts. Isso está relacionado com eletricidade básica, e a gente vai precisar usar umas fórmulas simples de energia elétrica e carga.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia elétrica (E) está relacionada com a carga (q) e a diferença de potencial (V) pela fórmula:
Queremos descobrir a carga, então vamos rearranjar essa fórmula para resolver para q:
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. A energia E é 120 microjoules, que em notação científica fica:
A diferença de potencial V é 20 milivolts, que em notação científica é:
Então, substituindo na fórmula:
Passo 4
Sabemos que a carga de um único elétron é aproximadamente
. Para encontrar o número de elétrons (n) que corresponde à carga total que calculamos, usamos a relação:
Rearranjando para encontrar n:
Passo 5
Vamos substituir os valores na fórmula para encontrar o número de elétrons:
Resposta
São necessários aproximadamente
elétrons.