(UNICAMP - 2011)O grafeno um material formado por
(UNICAMP - 2011) O grafeno é um material formado por uma única camada de átomos de carbono agrupados na forma de hexágonos, como uma colmeia. Ele é um excelente condutor de eletricidade e de calor e é tão resistente quanto o diamante. Os pesquisadores Geim e Novoselov receberam o prêmio Nobel de Física em 2010 por seus estudos com o grafeno.
a) A quantidade de calor por unidade de tempo \(\Phi\) que flui através de um material de área A e espessura d que separa dois reservatórios com temperaturas distintas T1 e T2, é dada por \(\Phi =\frac{kA(T_2-T_1)}{d}\), onde k é a condutividade térmica do material. Considere que, em um experimento, uma folha de grafeno de A = 2,8 μm² e d = 1,4 ×10 m−10 separa dois microrreservatórios térmicos mantidos a temperaturas ligeiramente distintas T1 = 300 K e T2 = 302 K . Usando o gráfico abaixo, que mostra a condutividade térmica k do grafeno em função da temperatura, obtenha o fluxo de calor \(\Phi\) que passa pela folha nessas condições.
b) A resistividade elétrica do grafeno à temperatura ambiente, \(\rho = 1,0 \times 10^{-8} \Omega m\) , é menor que a dos melhores condutores metálicos, como a prata e o cobre. Suponha que dois eletrodos são ligados por uma folha de grafeno de comprimento L = 1,4 μm e área de secção transversal A = 70 nm² , e que uma corrente i = 40 μA percorra a folha. Qual é a diferença de potencial entre os eletrodos?
