Enunciado

Para que pressão, em atmosferas, o numero de moléculas por unidade de volume em gás ideal é igual à concentração de elétrons de condução no cobre, supondo que tanto o gás como o metal estão a uma temperatura de 300   K ?

Passo 1

Para calcularmos a pressão em Pascoal segundos os dados fornecidos para o problema, podemos utilizar a seguinte equação:

P = n k T

Onde T é a temperatura do gás, k é a constante de Boltzmann e n é o número de moléculas para o qual o volume do gás ideal é igual a concentração de elétrons na condução do cobre.

Passo 2

Pelo enunciado sabemos que T = 300   K , a constante de Boltzmann é k = 1,38 ⋅ 10 - 23   J / K e o número de moléculas pode ser encontrado no capitulo 19 ou na internet, sendo assim, temos que n = 8,43 ⋅ 10 28   m - 3 .

Portanto a pressão em Pascoal será:

P = n k T = 8,43 ⋅ 10 28 m - 3 1,38 ⋅ 10 - 23   J / K ( 300   K )

P = 3,49 ⋅ 10 8   P a

Convertendo para atmosferas:

P = 3,49 ⋅ 10 3   a t m

Resposta

P = 3,49 ⋅ 10 3   a t m

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