Вычислить, сколько лет потребуется для того, чтобы пересчитать все ионы, содержащиеся в железном гвозде массой 1.12 г. ,
если в одну секунду отсчитывать по одному иону?
Какая некорректность содержится в задаче?
если в одну секунду отсчитывать по одному иону?
Какая некорректность содержится в задаче?
1,12 г железа составляют 0,02 моля атомов или (если представлять себе кристаллическую решетку металла) ионов железа.
В 1 моле (чего угодно) содержится 6,02*10^23 частиц (пусть будет ионов железа в данном случае) . Это известное число Авогадро.
Так вот, если 0,02 умножить на число Авогадро получится число ионов в гвозде. Согласно условию задачи это будет число секунд, потребное для их пересчета.
Переведите сами это число секунд в годы.
Некорректность, наверно, здесь в том, что пересчитать можно только число объектов, представляемых себе визуально (хотя бы мысленно) . А попробуйте себе представить десять в двадцать третьей степени! Как говорится, «до скольки» считать-то? И попробуйте за 1 секунду отсчитать, например, «24 триллиона 658 миллиардов 976 миллионов и т. д.» . А если представлять в секунду промелькнувшую частицу, то которая она по счету – поди узнай.
Кроме того, записанное здесь число Авогадро приблизительное, его точное значение чуть ли не каждый год уточняется (но этого вы можете и не знать) .
Кроме того, здесь лучше все же сказать «число атомов» . Конечно, в узлах металлической решетки считается. что находятся положительные ионы металла. Но в целом в отсутствие полей гвоздь нейтрален. Заряды ионов компенсируются общим зарядом «электронного газа» . Но это не то, чтобы некорректность, а, скорее, сверхкорректность – вот вижу только ионы в узлах. Но ведь в каждый момент времени какие-то атомы становятся ионами, какие-то ионы – атомами (вследствие непрерывного движения электронов по всей решетке) .
1) Некорректность - в неопределенности заряда иона (железо может образовывать ионы Fe2+, Fe3+ - в химических р-ях, а в принципе - заряд иона будет определяться энергией ионизации, т. е. можно представить и ионы железа с отличными от значений 2 и 3 величинами заряда) ;
2) будем считать атомы Fe: в 1.12 г Fe сод-ся (1.12/56)*6.02*10^23=12.04*10^21 атомов Fe;
считая, что в 1 году 365 дней, находим кол-во секунд в году: 3600*24*365=31536000 сек. , т. о. на пересчет кол-ва атомов Fe со скоростью 1 атом/сек. понадобится 12.04*10^21 сек. или 12.04*10^21/31.536*10^6=38.1786*10^13 лет.
Ответ: 38.1786*10^13 лет.