Определить концентрацию электронов проводимости в меди, приняв их равным числу атомов.

Для определения концентрации электронов проводимости в меди, исходя из условия, что на каждый атом приходится один свободный электрон, необходимо рассчитать количество атомов в единице объема вещества. Исходные данные для расчета Для вычислений потребуются следующие физические константы и характеристики меди:

• Плотность меди ( $\rho$): $\approx 8960$ кг/м³ Молярная масса меди ( $M$): $\approx 0,0635$ кг/моль Постоянная Авогадро ( $N_A$): $\approx 6,022\cdot {10}^{23}$ моль⁻¹

Формула и расчет Концентрация атомов $n$ (которая в данном случае равна концентрации электронов) вычисляется через отношение плотности вещества к массе одного атома, либо через количество вещества: $n=\frac{\rho \cdot N_A}{M}$ Подставим значения в формулу:

1. Умножим плотность на число Авогадро:
   $8960\cdot 6,022\cdot {10}^{23}\approx 5,395\cdot {10}^{27}$ Разделим полученный результат на молярную массу:
   $\frac{5,395\cdot {10}^{27}}{0,0635}\approx 8,496\cdot {10}^{28}$

Результат Концентрация электронов проводимости в меди составляет: $n\approx 8,5\cdot {10}^{28}$ м⁻³ (или $8,5\cdot {10}^{22}$ см⁻³).

Справка: Это значение является классическим показателем для металлов с высокой проводимостью. Поскольку медь одновалентна, допущение о том, что число электронов равно числу атомов, физически обосновано.

Могу также рассчитать для вас среднюю скорость дрейфа этих электронов в проводнике, если укажете силу тока и сечение провода.