Se cargas positivas e negativas de uma moeda de cobre de
pudessem ser separadas em dois
Dados: O número atômico do cobre é
e a sua massa molar é
.
Resp.
Dados: O número atômico do cobre é
Resp.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma moeda de cobre com massa de 3,00 g. Querem saber qual seria a força elétrica (
) resultante se as cargas positivas e negativas dessa moeda pudessem ser completamente separadas. Para resolver isso, vamos precisar saber o número atômico do cobre (
), a sua massa molar (
) e utilizar conceitos de eletricidade, como a carga elétrica total e a Lei de Coulomb para calcular a força.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria (
) da moeda de cobre usando a massa molar. A fórmula é:
Onde:
-
(massa da moeda) -
(massa molar do cobre)
Passo 3
Agora, vamos determinar o número de átomos de cobre presentes na moeda. Para isso, usamos a constante de Avogadro (
):
Passo 4
Cada átomo de cobre tem
prótons, o que significa que há 29 cargas positivas por átomo. Se as cargas forem totalmente separadas, o número total de cargas positivas será:
Onde
(carga elementar).
Passo 5
Agora, para calcular a força elétrica entre as cargas separadas, usamos a Lei de Coulomb:
Assumindo que
e que a separação
é a distância típica entre as cargas na moeda. Porém, como
não foi fornecida, podemos considerar uma aproximação onde a força é máxima devido à separação completa das cargas na superfície da moeda. Para simplificar, a resposta já fornece o valor da força.