Пользуясь предположением о том, что каждая частица золотого коллоидного раствора представляет собой куб со стороной 2·10^-8 м, выполните следующие расчеты: а) сколько частиц содержится в 1 г золота; б) какова общая площадь поверхности частиц золота. Укажите, что плотность золота равна 19,6·10^3 кг/м3.
Parovoz
Для решения этой задачи нам нужно использовать информацию о плотности золота и размере каждой частицы золота в коллоидном растворе.
а) Для расчета количества частиц, содержащихся в 1 г золота, нам нужно знать массу одной частицы. Размер частицы задан в задаче, и он составляет 2·10^-8 м. Чтобы найти объем одной частицы, возведем размер в куб: (2·10^-8 м)^3 = 8·10^-24 м^3.
Теперь мы можем найти массу одной частицы, умножив объем на плотность золота:
масса = объем × плотность = 8·10^-24 м^3 × 19,6·10^3 кг/м^3.
Приведем единицы измерения к граммам:
масса = 8·10^-24 м^3 × 19,6·10^3 кг/м^3 × 10^3 г/кг = 8·10^-24 × 19,6 × 10^3 г = 156,8·10^-24 г.
Теперь нам нужно найти количество частиц, содержащихся в 1 г золота:
количество частиц = масса золота / масса одной частицы = 1 г / 156,8·10^-24 г.
Для получения окончательного ответа переведем 156,8·10^-24 г в научную запись (экспоненциальную форму):
156,8·10^-24 = 1,568·10^-23.
Подставим этот результат в формулу для количества частиц и рассчитаем его:
количество частиц = 1 г / 1,568·10^-23.
Ответ: в 1 г золота содержится примерно 6,38·10^22 частиц.
б) Чтобы найти общую площадь поверхности частиц золота, мы сначала найдем площадь поверхности одной частицы. Площадь поверхности куба можно найти по формуле:
площадь поверхности = 6 × (сторона)^2.
Подставим значение стороны (2·10^-8 м) в формулу и рассчитаем площадь поверхности одной частицы:
площадь поверхности = 6 × (2·10^-8 м)^2.
Выполним необходимые вычисления:
площадь поверхности = 6 × 4·10^-16 м^2 = 24·10^-16 м^2.
Теперь мы знаем площадь поверхности одной частицы. Найдем общую площадь поверхности всех частиц, умножив площадь поверхности одной частицы на общее количество частиц, которое мы рассчитали на предыдущем шаге:
общая площадь поверхности = площадь поверхности одной частицы × количество частиц.
Подставим значения и рассчитаем общую площадь поверхности:
общая площадь поверхности = 24·10^-16 м^2 × 6,38·10^22.
Опять же, для удобства приведем числа к научной форме:
24·10^-16 × 6,38·10^22 = 153,12·10^6 м^2.
Ответ: общая площадь поверхности частиц золота составляет примерно 1,53·10^8 м^2.
а) Для расчета количества частиц, содержащихся в 1 г золота, нам нужно знать массу одной частицы. Размер частицы задан в задаче, и он составляет 2·10^-8 м. Чтобы найти объем одной частицы, возведем размер в куб: (2·10^-8 м)^3 = 8·10^-24 м^3.
Теперь мы можем найти массу одной частицы, умножив объем на плотность золота:
масса = объем × плотность = 8·10^-24 м^3 × 19,6·10^3 кг/м^3.
Приведем единицы измерения к граммам:
масса = 8·10^-24 м^3 × 19,6·10^3 кг/м^3 × 10^3 г/кг = 8·10^-24 × 19,6 × 10^3 г = 156,8·10^-24 г.
Теперь нам нужно найти количество частиц, содержащихся в 1 г золота:
количество частиц = масса золота / масса одной частицы = 1 г / 156,8·10^-24 г.
Для получения окончательного ответа переведем 156,8·10^-24 г в научную запись (экспоненциальную форму):
156,8·10^-24 = 1,568·10^-23.
Подставим этот результат в формулу для количества частиц и рассчитаем его:
количество частиц = 1 г / 1,568·10^-23.
Ответ: в 1 г золота содержится примерно 6,38·10^22 частиц.
б) Чтобы найти общую площадь поверхности частиц золота, мы сначала найдем площадь поверхности одной частицы. Площадь поверхности куба можно найти по формуле:
площадь поверхности = 6 × (сторона)^2.
Подставим значение стороны (2·10^-8 м) в формулу и рассчитаем площадь поверхности одной частицы:
площадь поверхности = 6 × (2·10^-8 м)^2.
Выполним необходимые вычисления:
площадь поверхности = 6 × 4·10^-16 м^2 = 24·10^-16 м^2.
Теперь мы знаем площадь поверхности одной частицы. Найдем общую площадь поверхности всех частиц, умножив площадь поверхности одной частицы на общее количество частиц, которое мы рассчитали на предыдущем шаге:
общая площадь поверхности = площадь поверхности одной частицы × количество частиц.
Подставим значения и рассчитаем общую площадь поверхности:
общая площадь поверхности = 24·10^-16 м^2 × 6,38·10^22.
Опять же, для удобства приведем числа к научной форме:
24·10^-16 × 6,38·10^22 = 153,12·10^6 м^2.
Ответ: общая площадь поверхности частиц золота составляет примерно 1,53·10^8 м^2.
Знаешь ответ?