Ne- kernen in elektrisch veld

Wendy stelde deze vraag op 07 mei 2006 om 20:22.

 Hoi!

Weet iemand hoe ik dit hier kan aanpakken?

Bereken de elektrostatische potentiële energie van twee 10 Ne kernen als de afstand tussen beide 10-12 cm is. Onderstel dat de twee kernen tot een ideaal mono-atomair gas bij een temperatuur T (in Kelvin) behoren en hun kinetische energie gelijk is aan de gemiddelde kinetische energie van de atomen van dit gas; hoe groot moet T zijn opdat de twee kernen tot op 10-12 cm kunnen komen?

Alvast hartstikke bedankt!

grtzz

Reacties

Jaap op 07 mei 2006 om 22:46

Dag Wendy,

a
Zij q1 de lading van de ene kern en q2 de lading van de andere. Laten we aannemen dat de gegeven R=10^-14 m de afstand tussen de middelpunten van de neonkernen is. Laten we de potentiële energie in het oneindige op nul stellen.
De elektrische potentiaal die q1 opwekt ter plaatse van q2, is V=f*q1/R, met f=8,99*10^9 N*m²/C². We kunnen deze potentiaal beschouwen als de potentiële elektrische energie per (eenheid van) lading in B. De lading q2 heeft daarom een potentiële energie U=f*q1*q2/R.
Nu is q1=q2=10*e met e is het elementair ladingskwantum, zodat U=f*(10*e)²/R.
Op een onderlinge afstand R=10^-14 m is de potentiële energie zodoende U=100*f*e²/R=2,3*10^-12 J.

b
Elke kern heeft een kinetische energie 3/2*k*T met k is de constante van Boltzmann. Samen hebben zij Ek=3*k*T. Om elkaar tot op 10^-14 m te kunnen naderen, moet 3*k*T gelijk zijn aan 2,3*10^-12 J. Nodig is een temperatuur van 56 miljard kelvin. Deze waarde wordt bij voorbeeld bereikt in de kern van een oudere zware ster.

Mee eens? Groeten, Jaap Koole

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)