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Solucionário completo

Exercícios Resolvidos de Tipler - Vol 2 - 6ª Ed.

Enunciado

Física - Tipler - Vol 2 - 6ª Ed. - 21.1 - 23

Qual é a carga total de prótons em 1,00 kg de carbono?

Passo 1

Aqui precisaremos usar um pouco de nossos conhecimentos de química... :D

Sabemos que a massa molar do carbono vale 12   g / m o l . Sendo assim, o número de mols de carbono em 1,00   k g = 1,00 × 10 3   g é:

n = m M n = 1,00 × 10 3 12 n = 83,3   m o l

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Porém, em 1 mol existem N A = 6,02 × 10 23 átomos (número de Avogadro). Sendo assim, o número total de átomos de carbono é:

N = n × N A N = 83,3 × 6,02 × 10 23 N = 5,017 × 10 25   á t o m o s

Passo 3

Em cada átomo de carbono existem 6 prótons (e 6 elétrons, mas aqui só nos interessam os prótons). Logo, o número total de prótons será:

N p = N × 6 N p = 3,01 × 10 26   p r ó t o n s

Passo 4

Como cada próton possui carga + e = 1,6 × 10 - 19   C , segue que a carga total será:

Q = N P × + e Q = 3,01 × 10 26 × 1,6 × 10 - 19 Q = 4,82 × 10 7   C

Resposta

A carga total dos prótons vale 4,82 × 10 7   C .

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