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36. Um elétron tem uma quantidade de movimento de \( 3.0 \times 10^{-24} \, \text{kg
m/s} \). Qual é a sua energia cinética?
a) \( 4.9 \times 10^{-24} \, \text{J} \)
b) \( 2.0 \times 10^{-24} \, \text{J} \)
c) \( 3.0 \times 10^{-24} \, \text{J} \)
d) \( 5.0 \times 10^{-24} \, \text{J} \)
**Resposta: a) \( 4.9 \times 10^{-24} \, \text{J} \)**
**Explicação:** A energia cinética é dada por \( K.E. = \frac{p^2}{2m} \). Substituindo \( p
= 3.0 \times 10^{-24} \, \text{kg m/s} \) e \( m = 9.109 \times 10^{-31} \, \text{kg} \),
encontramos \( K.E. \approx 4.9 \times 10^{-24} \, \text{J} \).
37. Um fóton de energia \( 8.0 \, \text{eV} \) é emitido durante uma transição eletrônica.
Qual é o comprimento de onda correspondente?
a) \( 155 \, \text{nm} \)
b) \( 300 \, \text{nm} \)
c) \( 400 \, \text{nm} \)
d) \( 500 \, \text{nm} \)
**Resposta: a) \( 155 \, \text{nm} \)**
**Explicação:** Usando \( E = \frac{hc}{\lambda} \), onde \( E = 8.0 \, \text{eV} = 8.0
\times 1.602 \times 10^{-19} \, \text{J} \), e substituindo \( h = 6.626 \times 10^{-34} \,
\text{Js} \) e \( c = 3 \times 10^8 \, \text{m/s} \), encontramos \( \lambda \approx 155 \,
\text{nm} \).
38. Um sistema quântico possui uma energia total de \( 15.0 \, \text{eV} \). Se a energia
cinética é \( 6.0 \, \text{eV} \), qual é a energia potencial?
a) \( 9.0 \, \text{eV} \)
b) \( 6.0 \, \text{eV} \)
c) \( 15.0 \, \text{eV} \)
d) \( 3.0 \, \text{eV} \)
**Resposta: a) \( 9.0 \, \text{eV} \)**
**Explicação:** A energia total é a soma da energia cinética e potencial: \( E_{total} =
K.E. + U \). Portanto, \( U = E_{total} - K.E. = 15.0 - 6.0 = 9.0 \, \text{eV} \).
39. Um elétron em um poço de potencial infinito de largura \( L = 0.2 \, \text{nm} \) está no
seu estado fundamental. Qual é a sua energia?
a) \( 2.00 \times 10^{-18} \, \text{J} \)
b) \( 3.06 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
c) \( 4.54 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
d) \( 1.00 \times 10^{-18} \, \text{J} \)
**Resposta: a) \( 2.00 \times 10^{-18} \, \text{J} \)**
**Explicação:** A energia do nível quântico é dada por \( E_n = \frac{n^2 h^2}{8mL^2} \).
Para \( n = 1 \), substituindo os valores, encontramos \( E_1 \approx 2.00 \times 10^{-18} \,
\text{J} \).
40. Um sistema quântico está em um estado descrito pela função de onda \( \psi(x) = A
e^{-fx^2} \). Qual é a condição para que o sistema tenha uma energia bem definida?
a) \( A \) é um número complexo
b) \( f > 0 \)
c) \( f 0 \)**
**Explicação:** Para que a função de onda represente um estado físico, \( f \) deve ser
positivo, garantindo que a função decai para zero quando \( |x| \) aumenta.
41. Um elétron tem uma quantidade de movimento de \( 4.0 \times 10^{-24} \, \text{kg
m/s} \). Qual é a sua energia cinética?
a) \( 7.3 \times 10^{-24} \, \text{J} \)
b) \( 2.0 \times 10^{-24} \, \text{J} \)
c) \( 3.0 \times 10^{-24} \, \text{J} \)
d) \( 5.0 \times 10^{-24} \, \text{J} \)
**Resposta: a) \( 7.3 \times 10^{-24} \, \text{J} \)**
**Explicação:** A energia cinética é dada por \( K.E. = \frac{p^2}{2m} \). Substituindo \( p
= 4.0 \times 10^{-24} \, \text{kg m/s} \) e \( m = 9.109 \times 10^{-31} \, \text{kg} \),
encontramos \( K.E. \approx 7.3 \times 10^{-24} \, \text{J} \).
42. Um fóton de energia \( 9.0 \, \text{eV} \) é emitido durante uma transição eletrônica.
Qual é o comprimento de onda correspondente?
a) \( 138 \, \text{nm} \)
b) \( 300 \, \text{nm} \)
c) \( 400 \, \text{nm} \)
d) \( 500 \, \text{nm} \)
**Resposta: a) \( 138 \, \text{nm} \)**
**Explicação:** Usando \( E = \frac{hc}{\lambda} \), onde \( E = 9.0 \, \text{eV} = 9.0
\times 1.602 \times 10^{-19} \, \text{J} \), e substituindo \( h = 6.626 \times 10^{-34} \,
\text{Js} \) e \( c = 3 \times 10^8 \, \text{m/s} \), encontramos \( \lambda \approx 138 \,
\text{nm} \).
43. Um sistema quântico possui uma energia total de \( 20.0 \, \text{eV} \). Se a energia
cinética é \( 10.0 \, \text{eV} \), qual é a energia potencial?
a) \( 10.0 \, \text{eV} \)
b) \( 5.0 \, \text{eV} \)
c) \( 20.0 \, \text{eV} \)
d) \( 15.0 \, \text{eV} \)
**Resposta: a) \( 10.0 \, \text{eV} \)**
**Explicação:** A energia total é a soma da energia cinética e potencial: \( E_{total} =
K.E. + U \). Portanto, \( U = E_{total} - K.E. = 20.0 - 10.0 = 10.0 \, \text{eV} \).
44. Um elétron em um poço de potencial infinito de largura \( L = 0.1 \, \text{nm} \) está no
seu estado fundamental. Qual é a sua energia?
a) \( 2.50 \times 10^{-18} \, \text{J} \)
b) \( 3.06 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
c) \( 4.54 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
d) \( 1.00 \times 10^{-18} \, \text{J} \)
**Resposta: a) \( 2.50 \times 10^{-18} \, \text{J} \)**
**Explicação:** A energia do nível quântico é dada por \( E_n = \frac{n^2 h^2}{8mL^2} \).
Para \( n = 1 \), substituindo os valores, encontramos \( E_1 \approx 2.50 \times 10^{-18} \,
\text{J} \).
45. Um sistema quântico está em um estado descrito pela função de onda \( \psi(x) = A
e^{-gx^2} \). Qual é a condição para que o sistema tenha uma energia bem definida?
a) \( A \) é um número complexo
b) \( g > 0 \)
c) \( g