Расчет массы набора углеродных нанотрубок
Физика

Какова общая масса набора одностенных углеродных нанотрубок, если их общая поверхность составляет 2632 м2, а средний

Какова общая масса набора одностенных углеродных нанотрубок, если их общая поверхность составляет 2632 м2, а средний диаметр нанотрубок - d = 10 нм, а их длина - l = 40 мкм? Расстояние между соседними атомами углерода в нанотрубках равно a = 0,142 нм, а масса атома углерода - mC = 1,994∙10-26 кг.
Верные ответы (1):
  • Oblako
    Oblako
    19
    Показать ответ
    Тема вопроса: Расчет массы набора углеродных нанотрубок

    Объяснение: Для расчета общей массы набора углеродных нанотрубок необходимо использовать следующие данные: общая поверхность нанотрубок (S), средний диаметр (d) и длина (l) нанотрубок, расстояние между атомами углерода в нанотрубках (a) и масса атома углерода (mC).

    Шаг 1: Рассчитаем объем одной нанотрубки, используя формулу объема цилиндра:
    V = π * (d/2)^2 * l

    Шаг 2: Найдем количество атомов углерода в одной нанотрубке, поделив объем на объем одного атома углерода:
    N = V / (a^3)

    Шаг 3: Найдем массу одной нанотрубки, умножив количество атомов на массу одного атома углерода:
    m = N * mC

    Шаг 4: Рассчитаем общую массу набора углеродных нанотрубок, умножив массу одной нанотрубки на количество нанотрубок:
    M = m * n

    Где n - количество нанотрубок в наборе.

    Дополнительный материал:
    Дано: S = 2632 м2, d = 10 нм, l = 40 мкм, a = 0.142 нм, mC = 1.994 * 10^-26 кг

    Шаг 1: V = π * (10 * 10^-9 / 2)^2 * 40 * 10^-6 = 1.256 * 10^-23 м^3

    Шаг 2: N = 1.256 * 10^-23 / (0.142 * 10^-9)^3 ≈ 1.216 * 10^6 атомов

    Шаг 3: m = 1.216 * 10^6 * 1.994 * 10^-26 ≈ 2.422 * 10^-20 кг

    Шаг 4: M = 2.422 * 10^-20 * n

    Совет: Для более легкого понимания материала, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями, связанными с углеродными нанотрубками и их свойствами, прежде чем перейти к решению подобных задач.

    Практика:
    Какова общая масса набора углеродных нанотрубок, если в наборе содержится 1000 нанотрубок?
Написать свой ответ: