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.
- 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.
- 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.
- 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.