Поверхностная энергия серебра равна 1,25 Дж/м². При растворении 0,864 г наночастиц серебра в азотной кислоте выделилось на 75 Дж больше теплоты, чем при растворении такой же массы серебра в виде единого куска. Определите радиус наночастиц (в нанометрах),

Добавлена: 28.04.2026
Обновлена: 28.04.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Молекулярная физика
#Физика конденсированного состояния

Условие:

Поверхностная энергия серебра равна 1,25 Дж/м². При растворении 0,864 г наночастиц серебра в азотной кислоте выделилось на 75 Дж больше теплоты, чем при растворении такой же массы серебра в виде единого куска. Определите радиус наночастиц (в нанометрах), считая их одинаковыми по размеру и имеющими сферическую форму. Ответ округлите до целого числа и укажите без размерности.
Справочная информация для расчета:
Объем шара вычисляется по формуле V = (4/3)·π·r³
Площадь поверхности шара S = 4·π·r²
Плотность серебра: ρ(Ag) = 10,49 г/см³.

Решение:

Рассмотрим условие: при растворении 0,864 г серебра в виде наночастиц выделяется дополнительно 75 Дж теплоты за счет поверхностной энергии. При этом известна поверхностная энергия серебра γ = 1,25 Дж/м². Применим следующие рассуждения.

Пусть частицы имеют форму сферы радиуса r. Тогда объем одной сферы: V₁ = (4/3)·π·r³. Общий объем серебра равен V = m/ρ, где m = 0,864 г, ρ = 10,49 г/см³. Для единообразия единиц переведём плотность и объем в систему СИ. 1 см³ = 10⁻⁶ м³.
Выч...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое физическое свойство наночастиц серебра является причиной выделения дополнительной теплоты при их растворении по сравнению с растворением серебра в виде единого куска?

Увеличенная плотность наночастиц.

Поверхностная энергия, обусловленная большой удельной поверхностью.

Изменение химического состава наночастиц.