С какой силой притягивались бы заряды? (8 февраля 2009)

Предположим, что удалось бы разделить 1 см3 воды на разноименные заряды, которые затем удалили друг от друга на расстояние 100 км. С какой силой притягивались бы эти заряды?

Источник: Савченко. Задачи по физике. 1999 год. № 1.1.5.

Комментарии

Задача сводится к правильному нахождению количества протонов и электронов в 1 см3 воды.

Для этого воспользуйтесь формулой No = M/NA, где NA — постоянная Авогадро, так узнаем количество молекул воды в моле вещества.

Так как концентрация молекул воды одинакова, то No/Vo = N/(1 см3), Vo — молярный объем. В каждой молекуле воды 18 протонов и 18 электронов. Заряд протонов равен заряду электронов q = 18 × Ne, где e — элементарный ряд.

Далее воспользуйтесь законом Кулона для определения искомой силы взаимодействия.

Я не могу понять:

No = M/NA = 18 × 10−3/(6 × 1023) = 3 × 10−26 кг?

И что такое No — количество молекул в моле вещества?...

Объясните, пожалуйста. Заранее большое спасибо.

Правильная формула для определения количества частиц:

N = (m/M)NA = (ρV1/M)NA.

Так мы найдем количество молекул воды в V1 = 1 см3.

В каждой нейтральной молекуле воды H2O — 10 электронов и столько же протонов.

Находим заряд:

q = 10 × Ne.

Сила взаимодействия:

F = kq2/r2 = k(10e(ρV1/M)NA)2/r2.

Надоело разбираться?