物理化学の問題について質問です。
問題文
気体の運動論モデルは、粒子の直径がその平均自由行程に比べて小さいときに適用できる。したがって、星の内部物質のような密度の高いものに完全気体の法則を適用するのは無理なように思える。しかし、星の内部においては原子はプラズマ状態で存在し、その直径は原子核と同じ程度（すなわち10fm程度）にまで小さくなっている。したがって、その平均自由行程が0.1pm程度しかなくても気体の運動論モデルが適用できるのである。こうして、星の内部物質にも（注意すれば）完全気体の状態方程式が使えるというわけである。
(a)太陽内部はイオン化した水素原子から成り、太陽の中心まで半分のところの温度は3.6MK、質量密度は1.20 g/cm^-3 として、そこでの圧力を計算せよ。
(b)(a)で得た結果と、気体の運動論モデルで得られた圧力との式を組み合わせることで、「プラズマの圧力pが、分子の運動エネルギーをその体積で割った運動エネルギー密度ρkと、p=2/3 ρk」という関係があることを示せ。
(c)太陽の中心まで半分のところでの運動エネルギー密度はどれだけか。
(d)恒星の中心部では核融合が起こるから最終的には水素が枯渇し、恒星は内部に向かって収縮して温度が上がる。その結果、そこでは核反応の速度が増して、場合によっては炭素などの重い原子核ができる。一方、恒星の外層は膨張して冷え、赤色巨星となる。赤色巨星の中心までの中ほどでは温度が3500Kで、完全にイオン化した炭素原子と電子で構成され、質量密度は1200 kg/m^-3 であるとする。そこでの圧力を求めよ。
(e)(d)で考えた赤色巨星が中性の炭素原子でできているとすれば、同じ条件のもとでの同じ場所の圧力はいくらか。
(d)までは解くことができたのですが、(e)の問題については手が付けられず、困っています。「中性の炭素原子」ということは気体の運動論モデルや完全気体の状態方程式は適用できないと思うのですが、どのようにして解けば良いのでしょうか。解法を教えて頂ければ助かります。よろしくお願いします。
補足
答えだけ分かっているのですが、0.029Mbarだそうです。
お礼
ご回答ありがとうございました． もう少しhertz-knudsen式について勉強したいのですが どのような分野の書籍を参考にしたらよろしいのでしょうか？（具体的な書籍名をご存知でしたら，教えてください） よろしくお願いします．