Calcule a fração dos sítios atômicos que estão vagos (ou seja, lacunas) para o chumbo na sua temperatura de fusão de
. Assuma a energia para a formação de lacunas de
átomo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para calcular a fração de sítios atômicos que estão vagos (ou seja, formam lacunas) no chumbo quando ele está na sua temperatura de fusão, que é
. Para isso, vamos usar conceitos de física dos sólidos, especificamente sobre a formação de lacunas em metais. Precisaremos da energia para a formação de lacunas, que é dada como
, e aplicar uma fórmula que relaciona essa energia com a temperatura.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter a temperatura de fusão de chumbo de Celsius para Kelvin, já que as fórmulas físicas geralmente usam a temperatura absoluta (Kelvin). A relação é:
Então,
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula para a fração de lacunas (
) em um sólido:
Onde:
-
é a energia para a formação de lacunas ( ) -
é a constante de Boltzmann ( ) -
é a temperatura em Kelvin ( )
Passo 4
Vamos substituir os valores na f��rmula:
Primeiro, calculamos o denominador:
Então,
Passo 5
Calculando o valor de
:
Resposta
A fração dos sítios atômicos que estão vagos no chumbo à temperatura de fusão de
é aproximadamente
.