Esquematize um gráfico da condutividade elétrica de metais em função da temperatura, até o zero absoluto, indicando e nomeando as diferentes regiões.
Passo 1
Então, você quer esquematizar um gráfico que mostra como a condutividade elétrica dos metais muda conforme a temperatura diminui até chegar ao zero absoluto. Vamos usar conhecimentos de física sobre como os elétrons se comportam nos metais e como a temperatura afeta isso. Para resolver, vamos precisar entender conceitos como resistividade, condutividade e a relação entre elas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que condutividade elétrica (σ) é a capacidade de um material conduzir eletricidade. Ela está relacionada à resistividade (ρ) pela fórmula:
Então, se a resistividade aumenta, a condutividade diminui, e vice-versa.
Passo 3
Nos metais, a resistividade geralmente aumenta com o aumento da temperatura. Isso acontece porque, ao aquecer, os átomos do metal vibram mais intensamente, dificultando o movimento dos elétrons que conduzem a corrente elétrica. Portanto, à medida que a temperatura diminui, essas vibrações também diminuem, facilitando o fluxo de elétrons e aumentando a condutividade.
Passo 4
Vamos esquematizar o gráfico:
- Eixo X (horizontal): Temperatura (T) descendo até 0 K.
- Eixo Y (vertical): Condutividade elétrica (σ).
No gráfico, a condutividade aumenta conforme a temperatura diminui.
Passo 5
Identificando as diferentes regiões:
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Região Alta Temperatura: Aqui, a condutividade é baixa porque as vibrações atômicas são intensas, dificultando o fluxo de elétrons.
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Região Intermediária: Conforme a temperatura diminui, a condutividade aumenta de forma mais ou menos linear, já que as vibrações atômicas estão diminuindo gradualmente.
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Região Baixa Temperatura: Perto do zero absoluto, a condutividade atinge um valor máximo constante, pois as vibrações das partículas praticamente cessam, permitindo um fluxo de elétrons mais livre.
Resposta
O gráfico da condutividade elétrica dos metais em função da temperatura até o zero absoluto apresenta uma curva crescente à medida que a temperatura diminui. Ele é dividido em três regiões principais:
- Região Alta Temperatura: Condutividade baixa devido a intensas vibrações atômicas.
- Região Intermediária: Condutividade aumenta linearmente com a redução da temperatura.
- Região Baixa Temperatura: Condutividade atinge um valor máximo constante próximo ao zero absoluto, com mínimas vibrações atômicas facilitando o fluxo de elétrons.
Esse esquema mostra como a condutividade melhora significativamente à medida que a temperatura desce, refletindo a diminuição das interferências no movimento dos elétrons nos metais.