Enunciado
Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 41.1 - Ex. 16
Calcule a concentração (número por unidade de volume) (a) de moléculas de oxigênio a e uma pressão de ; (b) de elétrons de condução do cobre. (c) Qual é a razão entre o segundo valor e o primeiro? (d) Determine a distância média entre as moléculas de oxigênio e (e) entre os elétrons de condução, supondo que essa distância seja a aresta de um cubo cujo volume é igual ao volume disponível por partícula (molécula ou elétron).
Passo 1
Para resolvermos esse problema, vamos utilizar a relação dos gases ideais como também as equações 41-2, 41-3 e 41-4 para encontrar o número de elétrons de condução por unidade de volume e a relação que nos dá a distância média entre as moléculas e os elétrons.
Passo 2
- Utilizando a lei dos gases ideais, temos que
- Utilizando as equações citadas no Passo 1, chegamos que o número de elétrons de condução por unidade de volume do cobre é dado por
- Agora que obtemos e , temos que a razão entre o primeiro valor e o segundo será
- A distância média entre as moléculas de oxigênio é dada por
- A distância média entre os elétrons de condução é dada por
Onde é o número de moléculas por unidade de volume. Colocando em evidência este termo, temos que