Berapa kali suhu degenerasi berilium

Soal 60175: perhitungan rasio suhu degenerasi berilium dan litium pada nilai energi Fermi tertentu.

Semoga:

• Energi Fermi untuk berilium EF=10,8 eV;
• Energi Fermi untuk litium EF=6,2*10^-19 J.

Diperlukan untuk menemukan rasio suhu degenerasi berilium dan litium.

Untuk menyelesaikan masalah ini, kami menggunakan rumus suhu degenerasi:

kT_D = (3/4πn)^(1/3) * χ * (6π^2)^(2/3)

dimana k adalah konstanta Boltzmann, T_D adalah suhu degenerasi, n adalah konsentrasi elektron, ħ adalah konstanta Planck, π adalah bilangan Pi.

Konsentrasi elektron dapat dicari dengan menggunakan rumus:

n = N/V = Zρ/m

dimana N adalah jumlah atom, V adalah volume, Z adalah jumlah elektron per atom, ρ adalah massa jenis, m adalah massa atom.

Untuk berilium Z=4, ρ=1,85 g/cm^3, m=9,01*10^-28 g.

Untuk litium Z=1, ρ=0,53 g/cm^3, m=6,94*10^-23 g.

Mengganti nilai ke dalam rumus, kita mendapatkan:

Untuk berilium: n = 4 * 1,85 * 10^22 / (9,01 * 10^-28) = 8,28 * 10^28 m^-3 kT_D(Be) = (3/4π * 8,28 * 10^28)^(1 /3) * 1,054 * 10^-34 * (6π^2)^(2/3) = 3,48 * 10^4K

Untuk litium: n = 1 * 0,53 * 10^22 / (6,94 * 10^-23) = 7,64 * 10^28 m^-3 kT_D(Li) = (3/4π * 7,64 * 10^28)^(1 /3) * 1,054 * 10^-34 * (6π^2)^(2/3) = 1,55 * 10^4K

Rasio suhu degenerasi untuk berilium dan litium: T_D(Be) / T_D(Li) = 3,48 * 10^4 / 1,55 * 10^4 ≈ 2,25

Dengan demikian, suhu degenerasi berilium kira-kira 2,25 kali lebih tinggi dibandingkan suhu degenerasi litium.

Deskripsi Produk

Nama Produk: "Perhitungan suhu degenerasi untuk berilium dan litium."

Produk digital ini memberikan solusi detail soal 60175 menggunakan hukum fisika dan matematika. Produk ini dapat bermanfaat bagi siswa dan guru yang mempelajari fisika di lembaga pendidikan atau secara mandiri.

Deskripsi masalah: diperlukan perhitungan rasio suhu degenerasi berilium dan litium pada nilai energi Fermi tertentu.

Produk ini meliputi:

• Penyelesaian rinci soal 60175 dengan catatan singkat tentang syarat, rumus dan hukum yang digunakan dalam penyelesaian, turunan rumus perhitungan dan jawabannya;
• Kode sumber HTML, dirancang dengan indah untuk keterbacaan yang lebih baik dan kemudahan penggunaan.

Dengan membeli produk ini, Anda berkesempatan menyelesaikan masalah fisika dengan cepat dan mudah, serta meningkatkan pengetahuan Anda di bidang tersebut.

Harga produk: 99 rubel.

...

***

Suhu degenerasi adalah suhu di mana elektron dalam logam mengisi seluruh tingkat energi yang tersedia hingga tingkat Fermi.

Untuk berilium, energi Fermi adalah EF = 10,8 eV atau EF = 6,2*10^-19 J pada T = 0 K. Untuk litium, energi Fermi tidak disebutkan.

Rumus untuk menghitung suhu degenerasi adalah:

T = (EF / k) * (3 * π^2 * n)^(2/3)

dimana k adalah konstanta Boltzmann, n adalah konsentrasi elektron.

Untuk berilium, konsentrasi elektron dapat diperkirakan menggunakan keadaan kerapatan elektron pada tingkat Fermi g(EF) = 3 * N / (2 * EF), dengan N adalah jumlah atom per satuan volume. Perkiraan nilai N untuk berilium adalah 4,4*10^22 atom/cm^3.

Dengan menggunakan energi Fermi dan konsentrasi elektron untuk berilium, suhu degenerasi dapat dihitung. Mengganti nilai ke dalam rumus, kita mendapatkan:

T(Be) = (10,8 eV / k) * (3 * π^2 * 4,4*10^22 cm^-3)^(2/3) ≈ 145400 K

T(Menjadi) = (6.210^-19 J/k) * (3 * π^2 * 4.410^22 cm^-3)^(2/3) ≈ 16800 K

Dengan demikian, suhu degenerasi berilium kira-kira 10 kali lebih tinggi dibandingkan litium.

***

1. Game yang sangat keren, saya merekomendasikannya kepada semua penggemar game strategi dan simulasi!
2. Permainan ini sangat seru dan menarik, saya tidak dapat melepaskan diri darinya selama beberapa hari sekarang.
3. Spore Complete Pack adalah pilihan tepat bagi mereka yang mencari game unik yang penuh imajinasi dan kreativitas.
4. Saya sudah memainkan permainan ini beberapa kali dan setiap kali saya menemukan sesuatu yang baru dan mengejutkan.
5. Grafik dan musik yang sangat bagus, menciptakan suasana permainan yang unik.
6. Saya sudah lama mencari permainan di mana saya bisa membuat makhluk saya sendiri, dan Spore Complete Pack adalah yang saya cari!
7. Petualangan yang sangat menarik dan mengasyikkan yang tidak akan membuat gamer mana pun acuh tak acuh.

Keunikan:

E-book dimuat dengan cepat dan sangat mudah dibaca kapan saja, di mana saja.

Program komputer membantu saya secara signifikan mengurangi waktu yang dihabiskan untuk proyek dan meningkatkan kualitasnya.

Kursus online sangat informatif dan menarik dan saya mendapatkan banyak pengetahuan yang berguna darinya.

Alat musik elektronik memungkinkan saya membuat musik dengan sederhana dan efektif di rumah.

Kamera digital memiliki kualitas gambar yang sangat baik dan banyak fitur berguna untuk fotografer dari semua tingkatan.

TV digital memiliki gambar yang cerah dan jernih serta banyak pengaturan untuk memenuhi setiap selera.

Permainan elektronik itu menyenangkan dan membuat ketagihan dan saya menghabiskan waktu berjam-jam memainkannya dengan teman-teman saya.