O momento de dipolo magnético associado a cada átomo de uma barra de ferro é de
. Suponha que todos os átomos da barra, que tem 4.86 cm de comprimento e seção reta de
, tenham seus momentos de dipolo alinhados.
(a) 1 ponto Qual a magnetização máxima da barra
?
(a) 1 ponto Qual a magnetização máxima da barra
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma barra de ferro onde todos os momentos de dipolo magnético dos átomos estão alinhados. Queremos descobrir qual é a magnetização máxima dessa barra (
). Para isso, vamos usar conceitos de magnetização e momento magnético. Precisaremos calcular o volume da barra, a quantidade de átomos nela e, por fim, a magnetização máxima.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o volume (
) da barra de ferro. A barra tem 4,86 cm de comprimento e uma seção reta de 1,31 cm². Convertendo para metros:
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa (
) da barra usando a densidade do ferro (
):
Passo 4
Vamos calcular o número de mols (
) na barra usando a massa molar do ferro (
):
Passo 5
Agora, vamos encontrar o número de átomos (
) na barra. Usamos o número de Avogadro (
):
Passo 6
Vamos calcular o momento magnético total (
) da barra. Cada átomo tem um momento de dipolo magnético de
:
Passo 7
Finalmente, a magnetização máxima (
) é o momento magnético total dividido pelo volume da barra:
Resposta
A magnetização máxima da barra é aproximadamente
.