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Exercice calculatoire sur la limite de peuplement des niveaux énergétiques Nous...
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Exercice calculatoire sur la limite de peuplement des niveaux énergétiques
Nous vous conseillons de passer au maximum 2-3 minutes sur cet exercice.
On considère 3 moles d'un gaz d'atomes dans un volume fermé en équilibre thermodynamique avec une source à la température T=300 K . Le gaz est considéré comme parfait. Le spin des atomes du gaz a une valeur de
Les niveaux d'énergies les plus bas ont donc les caractéristiques suivantes :
| Niveau d'énergie | Energie (eV) | Degré de dégénérescence |
|---|---|---|
| E2 | 0.006 | 1 |
| E1 | 0.003 | 1 |
| E0 | 0 | 1 |
Il existe une valeur d'énergie Ep...
...au-dessus de laquelle les niveaux ne sont pas peuplés.
...en dessous de laquelle les niveaux sont significativement peuplés.
La valeur de cette énergie Ep en eV est :
Vous utiliserez les approximations suivantes pour vos calculs : 1) 1 eV équivaut à 1.6e-19 J; 2) la constante de Boltzmann k=1.38e-23 J/K. Pour simplifier le calcul, on ne raisonne dans cet exercice que sur les énergies cinétiques de translation des atomes du gaz.