Какой был бы заряд q, если бы все электроны проводимости были удалены из медного шара радиусом r = 10 см? Атомная масса

  • 16
Какой был бы заряд q, если бы все электроны проводимости были удалены из медного шара радиусом r = 10 см? Атомная масса меди равна a = 64, плотность равна ρ = 8,9·103 кг/м3. Элементарный заряд e = 1,6·10–19 кл, а постоянная Авогадро nа = 6,02·1023 моль–1. Учитывайте, что на каждый атом меди приходится один электрон проводимости.
Арина
52
Для решения данной задачи, необходимо вычислить общее количество электронов проводимости в медном шаре, затем найти суммарный заряд всех электронов и, наконец, разделить этот заряд на количество электронов.

Чтобы найти общее количество электронов проводимости в шаре, мы должны знать массу меди в шаре и массу одного атома меди, а затем разделить массу меди на массу одного атома.

Массу меди в шаре можно найти умножив плотность меди на объем шара:

V=43πr3=43π(0.1)3=43π(0.001)=43000π4.1888×104м3

m=ρV=8.9×103×4.1888×1043.7259кг

Теперь нам нужно узнать массу одного атома меди. Мы знаем массу меди в шаре (3.7259 кг) и молярную массу меди (a=64).

Молярная масса меди - это масса одного моля меди, которая равна количеству атомов в одном моле меди (6.02x10^23 атомов) умноженной на массу одного атома:

ma=ma=3.7259640.0582кг/моль

Теперь, чтобы вычислить общее количество электронов проводимости в шаре, мы должны разделить массу одного атома меди на массу одного электрона и умножить на постоянную Авогадро:

Ne=mame×Na=0.05829.11×1031×6.02×10233.83×1027

Поскольку каждый атом меди содержит один электрон проводимости, общее количество электронов проводимости в медном шаре составляет 3.83x10^27.

Теперь мы можем найти суммарный заряд всех электронов. Суммарный заряд равен количеству электронов, умноженному на элементарный заряд:

Q=Ne×e=3.83×1027×1.6×10196.13×108Кл

Таким образом, заряд q, если бы все электроны проводимости были удалены из медного шара радиусом r = 10 см, составляет около 6.13x10^8 Кл.