Определить максимальную энергию (в эВ), которой могут обладать свободные электроны в металле при абсолютном нуле. Принять, что на каждый атом металла приходится по одному электрону. Массовое число металла равно 57, а плотность металла равна 8843 кг/куб.м.
ДАНО:
A=57;
ρ=8843кгм3.
Найти:Emax−?
Массовое число металла показывает во сколько раз масса его атома больше атомной единицы массы, приблизительно равной массе протона:
m0=A⋅mρ;
Масса некоторой части металла, в которой находятся N электронов (а значит и атомов - по условию) равна:
m=N⋅m0;
а их концентрация:
n=NV=Nm⋅ρ=N⋅ρN⋅A⋅mρ=ρA⋅mρ;
Максимальной энергией электроны обладают на уровне Ферми, определяемом формулой:
Определить максимальную энергию (в эВ), которой могут обладать свободные электроны в металле при абсолютном нуле. Принять, что на каждый атом металла приходится по одному электрону. Массовое число металла равно 57, а плотность металла равна 8843 кг/куб.м.
ДАНО:
A=57;
ρ=8843кгм3.
Найти:Emax−?
Массовое число металла показывает во сколько раз масса его атома больше атомной единицы массы, приблизительно равной массе протона:
m0=A⋅mρ;
Масса некоторой части металла, в которой находятся N электронов (а значит и атомов - по условию) равна:
m=N⋅m0;
а их концентрация:
n=NV=Nm⋅ρ=N⋅ρN⋅A⋅mρ=ρA⋅mρ;
Максимальной энергией электроны обладают на уровне Ферми, определяемом формулой:
EF=h22⋅me⋅(3⋅n8⋅π)23;
Тогда:
EF=h22⋅me⋅(3⋅ρ8⋅π⋅A⋅mρ)23;
подставив числовые значения, получим ответ:
Emax=7.475эВ.
Чем смог
я точно не знаю но по-моему так
на поршень действуют две силы:
1)сила тяжести поршня - mg(направлена вниз)
2)сила давления газа на поршень-fд(направлена верх)
нам нужно найти fx= fд-mg (потому что силы направленны в противоположные стороны )
далее запишем уравнение менделеева-клайперона для 1 случая и для второго
1)p0*v1=u*r*t1
2)p2*v2=u*r*t2
t2=1,5*т1 v2=1,2*v1 (по условию ) подставляем это во второе уравнение
тогда получится
p2*1,2*v1=u*r*1,5*t1
далее делим 1 уравнение на второе(которое с подстановкой )
p0*v1/p2*1,2*v1=u*r*t1/u*r*1,5*t1
сокращаем получается
po/p2=1/1,5 подставляем p0 из условия и тогда находим p2
p2=p0*1,5=10^5 па*1,5=1,5*10^5 па
теперь по формуле f=s*p найдем fд (без учета силы тяжести )
для нашего случая fд=sпорш*p2=5*1.5*10^5 па =7,5 *10^5
mg=1кг*10м/с=10
и тогда подставляя это в уравнение fx= fд-mg
fx=7,5*10^5 -10=750000-10=749990
ответ fx=749990