spørgsmål og svar

hvor mange atomer er der i det menneskelige hoved?

Vi kan beregne antallet af atomer i dit hoved, hvis vi kender densiteten og en konstant kaldet Avogadros nummer. Dette er virkelig bare et skøn, men det kommer til at være en god en. Ligningen er ret simpel. Antallet af atomer af ethvert stof i et volumen er:

# af atomer = N * (densitet) * volumen / (molekylvægt).

N er en konstant kaldet Avogadros nummer og dets lig med 6.022*1023 atomer / mol. Det kan også være molekyler pr., I ovenstående formel massefylde gange volumen er bare massen. Hvis du ved, hvor tungt noget er, eller hvad dets volumen og densitet er, kan du nemt gøre dette.

lad os starte med et simpelt problem. En liter vand er 1000 kubikcentimeter. Vand er let, fordi hver kubikcentimeter har 1 gram masse. Vand består af 2 hydrogenatomer og et iltatom. Hydrogen har en atomvægt på 1 og ilt har en atomvægt på 16. Vandet har en molekylvægt på 18. Liter vand har 1000 gram. Antallet af mol er 1000/18 = 55.556 mol. Antallet af molekyler er derfor 6.,022*1023 * 55.556 = 3.346 * 1025 molekyler. Antallet af atomer er 3 gange større, fordi hvert molekyle har tre atomer, så der er 1.0038*1026 atomer i en liter vand.

nu ved vi nok til at besvare dit spørgsmål. En typisk menneskelige hoved vejer omkring 10-12 pounds. Vi består for det meste af vand. Når du svømmer, har du sikkert bemærket, at næsten alle flyder med bare en del af hovedet ud af vandet. Denne observation vil føre dig til at konkludere, at vores tæthed er meget tæt på vandets tæthed. Bevæbnet med alt dette kan vi estimere antallet af atomer i dit hoved., Et pund er 454 gram, så et 10 pund menneskeligt hoved er 4,540 gram. Hvis jeg antager, at vi for det meste er vand i gennemsnit, fordi vores gennemsnitlige tæthed er omtrent vand, så kan jeg bruge ovenstående oplysninger om vand for at få svaret.

dette er 456 billioner billioner atomer!

Jeg vil konkludere med en historisk note. Avogadro var en italiensk fysiker, der først beskrev Avogadro-konstanten som en hypotese i 1811. Han forsøgte at forstå, hvorfor i kemiske reaktioner, der involverer gasser den observation, at lige store mængder af forskellige gasser havde det samme antal mol., Dette blev fundet sandt, selv når masserne var meget forskellige. Ideen om, at en mol af ethvert stof har nøjagtigt det samme antal atomer (eller molekyler), uanset hvad stoffet er lavet af, blev forklaret af Avogadro, og hans navn har holdt sig til hans nummer lige siden.

om Forfatteren:

Paul Brindza, Eksperimenterende Hall Et Design, der Leder (Andre svar af Paul Brindza)