25 svar
213 visningar
Katarina149 är nöjd med hjälpen
Katarina149 7151
Postad: 13 apr 2022 16:03

Elektriskt fält

I ett laboratorium ska man styra en stråle med kloridjoner (de har laddningen 1e-.). Först accelereras de av en spänning på 2.35 kV in i ett elektriskt fält som är vinkelrätt mot jonernas rörelseriktning. Fältet är 15 cm långt och under sin tid i fältet ska jonerna hinna avvika 4,5 cm uppåt. Hur stor ska den elektriska fältstyrkan i fältet vara?

Hej! Jag undrar ifall jag har löst frågan rätt 

Pieter Kuiper Online 7080
Postad: 13 apr 2022 16:14

Du har i alla fall en alldeles för hög hastighet på kloridjonerna.

Katarina149 7151
Postad: 13 apr 2022 19:42

Hur ska man annars räkna ut hastigheten?

Pieter Kuiper Online 7080
Postad: 13 apr 2022 19:45 Redigerad: 13 apr 2022 21:19
Katarina149 skrev:

Hur ska man annars räkna ut hastigheten?

Man använder klorjonens massa. (Det är nog meningen att man ska ta den vanligaste av isotoperna.)

Katarina149 7151
Postad: 13 apr 2022 19:47 Redigerad: 13 apr 2022 19:55

Hur hittar jag klor jonens massa?

Jag hittar inte massan för klor varken när jag googlar eller i formelboken

Pieter Kuiper Online 7080
Postad: 13 apr 2022 20:02

Sidan innan, gissar jag...

Katarina149 7151
Postad: 13 apr 2022 20:57

Det står ingenstans i boken. Finns det någon hemsida man kan hitta massan av kloridjonen ifrån? 

Pieter Kuiper Online 7080
Postad: 13 apr 2022 21:10 Redigerad: 13 apr 2022 21:13
Katarina149 skrev:

Det står ingenstans i boken.  

Men jag kan ju se att de står i alfabetisk ordning:

  • Kobolt
  • Kol
  • Koppar
  • Krom

osv

Så för klor tittar man på sidan innan om man kan alfabetet.

Katarina149 7151
Postad: 13 apr 2022 21:16 Redigerad: 13 apr 2022 21:24

Är det atommasan vi söker efter? För det står enbart nuklid massan för klor . Det står verkligen ingenstans om klorid massan

. Vart hittade du massan för klorid jonen?

Egocarpo 717
Postad: 13 apr 2022 21:28

"nuklidmassa, massan av den neutrala atomen av en viss nuklid."  Vad innebär det att du har en jon? :)

Smaragdalena 78450 – Lärare
Postad: 13 apr 2022 21:29

Tredje och fjärde raden nerifrån. Välj klor-35, för den är 3 ggr så vanlig som klor-37. En elektron väger ungefär 1/2000 u, så du kan räkna med att en kloridjon har samma massa som en kloratom.

Katarina149 7151
Postad: 13 apr 2022 21:55 Redigerad: 13 apr 2022 21:56

Ska jag räkna med att massan för en klor Jon är (1/2000) *34,96= 0.017 kg

Egocarpo 717
Postad: 13 apr 2022 22:02 Redigerad: 13 apr 2022 23:06

Nej. En Ojoniserad klor atom väger ungefär 37 u. Du har en joniserad klor atom alltså massan av en klor atom + en extra elektron. Men som Smaragdalena sa så väger en elektron ungefär  1/2000 u. Alltså är skillnaden försumbar. 

Så du kan se massan hos en klor jon som samma som massa för en ojoniserad klor atom. :)

Edit: Oj ber om ursäkt kör på 35 u eftersom den är vanligare. Jag läste visst fel!

Katarina149 7151
Postad: 13 apr 2022 22:25

Ska jag alltså istället räkna med massan 37u ?

Katarina149 7151
Postad: 13 apr 2022 22:27

Det vill säga istället för att räkna med massan 9.109*10-31 så ska jag räkna med massan 37 ? Eller. Jag tror inte jag riktigt förstod 

D4NIEL Online 2545
Postad: 13 apr 2022 22:30

En kloratom väger ungefär 35u

35u är ungefär 35·1.6605402·10-2735\cdot 1.6605402\cdot 10^{-27} kg

Smaragdalena 78450 – Lärare
Postad: 13 apr 2022 22:35 Redigerad: 13 apr 2022 22:52

Nej, räkna med att det är klor-35, inte klor-37, den isotopen är 3 ggr så vanlig. En kloratom (eller kloridjon) väger 35 u, d v s 35.9,109.10-31 kg.

EDIT: Fel, 35.1,66.10-27 kg.

D4NIEL Online 2545
Postad: 13 apr 2022 22:38 Redigerad: 13 apr 2022 22:38
Smaragdalena skrev:

Nej, räkna med att det är klor-35, inte klor-37, den isotopen är 3 ggr så vanlig. En kloratom (eller kloridjon) väger 35 u, d v s 35.9,109.10-31 kg.

Nej, det är elektronmassan som är 9.1094·10-319.1094\cdot 10^{-31} kg. Man får se upp slarvet efter klockan 22! :)

Katarina149 7151
Postad: 14 apr 2022 03:53

Okej. När jag sätter in m= 35*1.66*10-27 istället för 9.109*10-31 då får jag v =113839,3 m/s

t= 0.15m/(113839,3) ~ 1.317*10-6 s

4.5=(a * (1.37*10-6)2)/2 

a~ 4.8*1012 m/s2 

F= E* Q = m*a 

Vad är laddningen för en kloridjon?

Smaragdalena 78450 – Lärare
Postad: 14 apr 2022 09:52

Antingen kan du läsa i uppgiften (där står det vilken laddning en kloridjon har), eller så kan du leta upp klor i det periodiska systemet och se att det finns i grupp 17 så att atomen har 7 elektroner i sitt yttsrsta skal och har en tendens att ta upp en till. Som kemist rekommenderar jag det senaste alternativet, men ärligt talat borde det första vara ännu enklare.

Katarina149 7151
Postad: 14 apr 2022 12:12 Redigerad: 14 apr 2022 12:12

Det står att laddningen ska vara 1e- betyder det att laddningen är 1.602*10-19 Columb? Jag antar iallafall att det ska vara så.

E*(1.602*10-19)=(35*1.66*10-27)*(4.8*1012

detta ger att E=1.74*106 V/m 

D4NIEL Online 2545
Postad: 14 apr 2022 13:22 Redigerad: 14 apr 2022 13:23

Vad är det som är 4.8·10124.8\cdot10^{12}? och hur räknade du ut det?

Och vad får du ingångshastigheten till?

Katarina149 7151
Postad: 14 apr 2022 13:26
Katarina149 skrev:

Okej. När jag sätter in m= 35*1.66*10-27 istället för 9.109*10-31 då får jag v =113839,3 m/s

t= 0.15m/(113839,3) ~ 1.317*10-6 s

4.5=(a * (1.37*10-6)2)/2 

a~ 4.8*1012 m/s2 

F= E* Q = m*a 

Vad är laddningen för en kloridjon?

Jag fick att accelerationen är 4.8*1012 m/s2

D4NIEL Online 2545
Postad: 14 apr 2022 14:02 Redigerad: 14 apr 2022 14:03

Din tid verkar korrekt men du har fått en felaktig acceleration.

Ekvationen för accelerationen ska vara (eftersom 4.5cm måste omvandlas till meter)

0.045=at220.045=\frac{at^2}{2}

a=?a=?

Katarina149 7151
Postad: 14 apr 2022 14:34

Okej då får jag att a~ 5.188*1010 m/s2
F=E*Q= m*a 

E*(1.602*10-19) = 35*1.66*10-27 * 5.1.88*1010

Detta ger att E~ 18815 V/m

D4NIEL Online 2545
Postad: 14 apr 2022 15:35 Redigerad: 14 apr 2022 15:49

Ja, det verkar rimligt.

E=4syUSx2=4·(0.045m)·(2350V)(0.15m)218.8kV/m\displaystyle E=\frac{4s_yU}{S_x^2}=\frac{4\cdot (0.045m)\cdot(2350V)}{(0.15m)^2}\approx 18.8kV/m

Svara Avbryt
Close