Вода течёт по садовому шлангу с объёмным расходом 450 см3/с. Чему равен ток электронов Ie? Число Авогадро NA=6,02⋅1023 1моль. Ответ выразите в мегаамперах, округлите до десятых
Плотность воды ρ=1 г/см3, молярная масса воды μ=18 г/моль, модуль заряда электрона e=1,6⋅10−19 Кл, атомный номер кислорода 8, атомный номер водорода 1.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем массу воды, протекающей через садовый шланг за 1 секунду
m = V ρ = 450 см3/s 1 г/см3 = 450 г/с = 0,45 кг/с

Теперь подсчитаем число молекул воды, протекающих через садовый шланг за 1 секунду, переводя массу воды в количество вещества
n = m / μ = 0,45 кг / 18 г/моль = 0,025 моль

Количество частиц n можно выразить через число Авогадро и число частиц N в одной молекуле воды H2O
n = N * NА

Состав молекулы H2O: 2 атома водорода и 1 атом кислорода
n = 2N + N = 3N

Значит, N = n / 3 = 0,025 моль / 3 = 0,00833 моль

Рассчитаем заряд электронов
Q = N 3e = 0,00833 моль 3 * 1,6⋅10−19 Кл = 7,9968⋅10−20 Кл

Ток электронов будет равен
Ie = Q / t = 7,9968⋅10−20 Кл / 1 сек = 7,998⋅10−20 А = 7,998⋅10−17 мА = 0,08 мА

Ответ: ток электронов Ie равен 0,08 мА.