По серебряной проволоке с сечением
1 мм^2 проходит ток силы 1 А, Вычислите сред-
ною скорость упорядоченного движения электронов в этой проволоке, полагая, что каждый атом серебра дает один свободный электрон. Плотность серебра равна 10,5-10^3 кг/м3,
его относительная атомная масса равна 108.
Постоянная Авогадро N. — 6,02 - 10^23 моль ^-1.
v = I / (n * A * e)
где:
v - средняя скорость упорядоченного движения электронов
I - сила тока (в данном случае 1 А)
n - количество свободных электронов в 1 моль серебра
A - площадь поперечного сечения проволоки (в данном случае 1 мм^2, то есть 1 * 10^(-6) м^2)
e - элементарный заряд (равен 1,6 * 10^(-19) Кл)
Для расчета количества свободных электронов в 1 моль серебра, мы можем использовать понятие молярной массы и постоянную Авогадро.
Рассчитаем сначала молярную массу серебра. Молярная масса равна относительной атомной массе, выраженной в граммах. Зная, что относительная атомная масса серебра равна 108, это значит, что молярная масса серебра будет равна 108 г/моль.
Теперь, имея плотность серебра, которая равна 10,5 * 10^3 кг/м^3, мы можем выразить массу вещества в 1 моль:
масса серебра в 1 моль = плотность серебра * объем 1 моль
масса серебра в 1 моль = 10,5 * 10^3 кг/м^3 * 1 м^3/10^3 л * 108 г/моль
масса серебра в 1 моль = 10,5 * 10^3 кг/л * 108 г/моль
масса серебра в 1 моль = 1134 кг/моль
Теперь, имея массу серебра в 1 моль и постоянную Авогадро, мы можем выразить количество свободных электронов в 1 моль:
количество свободных электронов в 1 моль = количество атомов в 1 моль * (количество свободных электронов на каждый атом)
количество свободных электронов в 1 моль = 6,02 * 10^23 моль^(-1) * 1
количество свободных электронов в 1 моль = 6,02 * 10^23
Теперь, имея все значения, мы можем подставить их в формулу для вычисления средней скорости:
v = 1 А / (6,02 * 10^23 * (1 * 10^(-6)) м^2 * 1,6 * 10^(-19) Кл)
Таким образом, средняя скорость упорядоченного движения электронов в этой проволоке будет равна получившемуся числу.