Вопрос задан 23.11.2024 в 08:37. Предмет Физика. Спрашивает Прядко София.

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.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Никитина-Дикова Ольга.

Чтобы решить задачу и найти количество атомов углерода в графитовом стержне, давай разобьем задачу на несколько шагов.

1. Найдем массу графитового стержня.

Для начала нужно найти объем стержня. Объем VV цилиндрического стержня можно найти по формуле:

V=SlV = S \cdot l

Где:

  • SS — площадь поперечного сечения стержня (в м²),
  • ll — длина стержня (в м).

Приведем данные в метры:

  • l=10см=0,1мl = 10 \, \text{см} = 0{,}1 \, \text{м},
  • S=4мм2=4×106м2S = 4 \, \text{мм}^2 = 4 \times 10^{-6} \, \text{м}^2.

Теперь подставим данные в формулу для объема:

V=4×106м20,1м=4×107м3V = 4 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 \cdot 0{,}1 \, \text{м} = 4 \times 10^{-7} \, \text{м}^3

Теперь можем найти массу mm стержня, используя плотность ρ=1,6×103кг/м3\rho = 1{,}6 \times 10^3 \, \text{кг/м}^3:

m=ρVm = \rho \cdot V m=1,6×103кг/м34×107м3=6,4×104кгm = 1{,}6 \times 10^3 \, \text{кг/м}^3 \cdot 4 \times 10^{-7} \, \text{м}^3 = 6{,}4 \times 10^{-4} \, \text{кг}

Таким образом, масса стержня равна 6,4×104кг6{,}4 \times 10^{-4} \, \text{кг} или 0,64г0{,}64 \, \text{г}.

2. Найдем количество молей углерода.

Теперь воспользуемся молярной массой углерода MC=12г/мольM_C = 12 \, \text{г/моль}, чтобы найти количество молей углерода nn:

n=mMCn = \frac{m}{M_C} n=0,64г12г/моль=0,0533мольn = \frac{0{,}64 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} = 0{,}0533 \, \text{моль}

3. Найдем количество атомов углерода.

Зная, что один моль вещества содержит NA=6,022×1023N_A = 6{,}022 \times 10^{23} атомов (число Авогадро), можем найти количество атомов углерода NN:

N=nNAN = n \cdot N_A N=0,0533моль6,022×1023атомов/моль=3,21×1022атомовN = 0{,}0533 \, \text{моль} \cdot 6{,}022 \times 10^{23} \, \text{атомов/моль} = 3{,}21 \times 10^{22} \, \text{атомов}

Ответ:

В графитовом стержне длиной 10 см и площадью сечения 4 мм² содержится 3,21×10223{,}21 \times 10^{22} атомов углерода.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос