Xác định vận tốc chuyển động nhiệt của êlectron ở nhiệt độ T = 2500 K. Cho biết êlectron có khối lượng m = 9,1.10-31kg và năng lượng chuyển động nhiệt ở nhiệt độ T là \[\varepsilon = \displaystyle{{3kT} \over 2}\] với k = 1,38.10-23J/K là hằng số Bôn-xơ-man.
Đề bài
Xác định vận tốc chuyển động nhiệt của êlectron ở nhiệt độ T = 2500 K. Cho biết êlectron có khối lượng m = 9,1.10-31kg và năng lượng chuyển động nhiệt ở nhiệt độ T là \[\varepsilon = \displaystyle{{3kT} \over 2}\] với k = 1,38.10-23J/K là hằng số Bôn-xơ-man.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng biểu thức tính động năng:động năng \[{W_d} = \dfrac{mu^2}{2}\]
Lời giải chi tiết
Ở nhiệt độ T, electron có động năng \[{W_d} = \dfrac{mu^2}{2}\] đúng bằng năng lượng chuyển động nhiệt \[\varepsilon = \dfrac{3kT}{2}\] của nó:
\[\dfrac{mu^2}{2} = \dfrac{3kT}{2}\]
Từ đó suy ra vận tốc chuyển động nhiệt của electron bằng:
\[u = \sqrt {\dfrac{3kT}{m}} = \sqrt {\dfrac{3.1,38.10^{ - 23}.2500}{9,1.10^{ - 31}}} \\\approx {3,37.10^5}m/s\]