Se sabe que cada átomo de cobre aporta dos electrones libres. a) considera una
esfera de cobre de 1 cm³ de volumen y utiliza los datos y resultados
para determinar el número de electrones libres de la esfera. b) Imagina que
sus electrones libres se transfieren a otra esfera y que las dos esferass
1.0 m una de otra, ¿cuál sería la fuerza de atracción entre ellas?
Hice la a pero la b no me sale, por favor ayuda, doy todos los puntos que tengo.
Respuestas
La esfera de cobre tiene 1.70x10²³ electrones libres y la fuerza entre dos esferas de cobre sería de 6.70x10¹⁸ N.
Explicación:
Inicialmente debemos buscar la masa de la esfera de cobre, para ello usaremos el criterio de densidad:
d = m/V
m = (8.96 g/cm³)·(1 cm³)
m = 8.96 g
Ahora, un átomo de cobre tiene el valor de 1.05x10⁻²² g, entonces:
átomos = (8.96 g)·(1 átomo/1.05x10⁻²² g)
átomos = 8.53x10²² átomos
Por tanto, tenemos que la esfera de cobre tiene 8.53x10²² átomos, entonces la cantidad de electrones libre será:
electrones = (8.53x10²² átomos)·(2 electrones libres/ átomo)
electrones = 1.70x10²³ electrones libres
Ahora, buscamos la carga que representa esta cantidad de electrones libres:
C = (1.70x10²³ electrones libres)·( -1.60x10⁻¹⁹ C/ electrón)
C = -27306.66 C
Ahora, aplicamos ley de Coulomb, tal que:
F = k·q·q'/d²
F = (9x10⁹ N·m²/C²)·(-27306.66 C)²/(1 m)²
F = 6.70x10¹⁸ N
Por tanto, la esfera de cobre tiene 1.70x10²³ electrones libres y la fuerza entre dos esferas de cobre sería de 6.70x10¹⁸ N.