Пожалуйста, помогите решить задачу. Сколько атомов углерода содержится в графитовом стержне длиной l...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
графит атомы углерода плотность объем масса расчет физика химия
0

Пожалуйста, помогите решить задачу. Сколько атомов углерода содержится в графитовом стержне длиной l = 10 см и площадью сечения S = 4 мм^2? Плотность графита р = 1,6·103 кг/м^3.

avatar
задан 6 дней назад

3 Ответа

0

Для решения данной задачи нам необходимо найти массу графитового стержня, затем вычислить количество молекул углерода в нем и, наконец, преобразовать это количество в количество атомов углерода.

  1. Найдем массу графитового стержня. Для этого воспользуемся формулой: m = ρ * V, где m - масса, ρ - плотность графита, V - объем.

Объем стержня можно найти, умножив площадь сечения на длину: V = S l = 4 мм^2 0,1 м = 0,0004 м^3.

Теперь можем найти массу: m = 1,6 10^3 кг/м^3 0,0004 м^3 = 0,64 кг.

  1. Найдем количество молекул углерода в графитовом стержне. Для этого воспользуемся формулой: n = m / M, где n - количество молекул, m - масса, M - молярная масса углерода.

Молярная масса углерода равна примерно 12 г/моль, что равно 0,012 кг/моль.

Теперь можем найти количество молекул: n = 0,64 кг / 0,012 кг/моль = 53,33 моль.

  1. Наконец, найдем количество атомов углерода в графитовом стержне. Один моль углерода содержит приблизительно 6,022 * 10^23 атомов.

Количество атомов углерода: 53,33 моль 6,022 10^23 атомов/моль = 3,2 * 10^25 атомов.

Итак, в графитовом стержне длиной 10 см и площадью сечения 4 мм^2 содержится около 3,2 * 10^25 атомов углерода.

avatar
ответил 6 дней назад
0

Для решения этой задачи нам нужно определить количество атомов углерода в графитовом стержне. Для этого мы будем использовать плотность графита, объем стержня и молекулярную массу углерода.

  1. Определим объем стержня (V):

    Объем стержня можно найти, умножив его длину на площадь сечения: [ V = l \times S ]

    Длина стержня ( l = 10 ) см, что равно 0,1 м (так как 1 см = 0,01 м). Площадь сечения ( S = 4 ) мм², что равно ( 4 \times 10^{-6} ) м² (так как 1 мм² = ( 10^{-6} ) м²).

    Подставим эти значения в формулу для объема: [ V = 0,1 \, \text{м} \times 4 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 = 4 \times 10^{-7} \, \text{м}^3 ]

  2. Определим массу стержня (m):

    Массу можно найти, умножив плотность на объем: [ m = \rho \times V ]

    Плотность графита ( \rho = 1,6 \times 10^3 ) кг/м³.

    Подставим значения в формулу для массы: [ m = 1,6 \times 10^3 \, \text{кг/м}^3 \times 4 \times 10^{-7} \, \text{м}^3 = 6,4 \times 10^{-4} \, \text{кг} ]

  3. Определим количество молей углерода (n):

    Используем молекулярную массу углерода, которая составляет примерно 12 г/моль или 0,012 кг/моль.

    Количество молей можно найти, разделив массу на молекулярную массу: [ n = \frac{m}{M} ]

    Подставим значения: [ n = \frac{6,4 \times 10^{-4} \, \text{кг}}{0,012 \, \text{кг/моль}} \approx 0,0533 \, \text{моль} ]

  4. Определим количество атомов углерода (N):

    Для этого используем число Авогадро, которое равно ( 6,022 \times 10^{23} ) атомов/моль.

    Количество атомов: [ N = n \times N_A ]

    Подставим значения: [ N = 0,0533 \, \text{моль} \times 6,022 \times 10^{23} \, \text{атомов/моль} \approx 3,21 \times 10^{22} \, \text{атомов} ]

Таким образом, в графитовом стержне содержится примерно ( 3,21 \times 10^{22} ) атомов углерода.

avatar
ответил 6 дней назад
0

Для решения задачи необходимо найти массу графитового стержня и затем вычислить количество атомов углерода, зная молярную массу углерода и число Авогадро.

  1. Найдем массу графитового стержня: V = S l = 4 мм^2 10 см = 40 мм^3 = 40 10^-6 м^3 m = p V = 1,6 10^3 кг/м^3 40 * 10^-6 м^3 = 0,064 кг

  2. Найдем количество молей углерода: m = M * n n = m / M, где M - молярная масса углерода = 12 г/моль = 0,012 кг/моль n = 0,064 кг / 0,012 кг/моль = 5,33 моль

  3. Найдем количество атомов углерода: N = n N_A, где N_A - число Авогадро = 6,022 10^23 моль^-1 N = 5,33 моль 6,022 10^23 моль^-1 = 3,2 * 10^24 атомов углерода

Ответ: в графитовом стержне содержится около 3,2 * 10^24 атомов углерода.

avatar
ответил 6 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме