Question

Determine a energia em eV, j, erg e em K que adquire um elétron, que percorre no vácuo, uma diferença de potencial de 1V?

Answer 1

1 eV   =   1,6x10⁻¹⁹ J   =    1,6x10⁻¹² erg   =   1,16x10⁴ K

Este é um exercício de conversão de unidades e precisamos (como sempre) ter cuidado com as unidades utilizadas.

Pela definição de Eletron Volt, a energia em eV de um elétron acelerado por 1 V é igual a 1 eV.

Convertendo para Joule, encontramos $1 eV = 1,6\cdot10^{-19} J$

$1 eV = q\cdot V = 1,6\cdot 10 ^{-19} C\cdot 1J/C\\ \implies 1eV = 1,6\cdot10^{-19} J$

A unidade erg é dada por centímetros gramas segundos.

Como 1J  kg m²/s² (que é N x m), então 1 erg = 10⁻⁷ J

$1J = 1000g\dfrac{(100 cm)^2}{(1s)^2} = 10^7$

Portanto, 1 eV em erg vale $1,6\cdot10^{-12} erg$ (basta multiplicar por 10⁷)

Já a energia em Kelvin é calculada através da constante de Boltzmann:

Usando $k\approx 1,38 \cdot10^{-23}J/K$:

$E = kT\implies 1,6\cdot10^{-19} J = 1,38\cdot10^{-23}J/K \,\,T\implies K = 1,16\cdot10^4$