Каков ток электронов Ie, если вода течет по садовому шлангу со скоростью 450 см3/с? Ответ выразите в мегаамперах

Черешня

34

Для решения данной задачи нам необходимо использовать понятия количества вещества, плотности и скорости течения воды через садовый шланг.

1. Найдем массу воды, прошедшей через шланг за 1 секунду:
$$масса=плотность\times объем$$
Подставим известные значения:
$$масса=1{\text{г/см}}^3\times 450{\text{см}}^3/с=450\text{ г/с}$$

2. Теперь найдем количество молей воды:
$$количествовещества=\frac{масса}{молярнаямасса}$$
Подставим значения:
$$количествовещества=\frac{450\text{г}}{18\text{г/моль}}=25\text{моль}$$

3. Далее вычислим количество электронов:
$$количествоэлектронов=количествовещества\times числоАвогадро$$
Подставим значения:
$$количествоэлектронов=25\text{моль}\times 6,02\times {10}^{23}\frac{1}{\text{моль}}=1,505\times {10}^{25}\text{электронов}$$

4. Найдем заряд электронов:
$$зарядэлектронов=количествоэлектронов\times модульзарядаэлектрона$$
Подставим значения:
$$зарядэлектронов=1,505\times {10}^{25}\text{электронов}\times 1,6\times {10}^{-19}\text{Кл}=2,408\times {10}^6\text{Кл}$$

5. Наконец, найдем ток электронов:
$$токэлектронов=\frac{зарядэлектронов}{время}$$
Так как время равно 1 секунде, то:
$$токэлектронов=2,408\times {10}^6\text{Кл/с}=2,408\text{МА}$$

Таким образом, ток электронов в данной задаче равен около 2,4 МА (мегаампера).