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세상에 얼마나 많은 원자가 있습니까?

세상에 얼마나 많은 원자가 있는지 궁금한 적이 있습니까? 당신은 그것이 거대한 숫자라고 생각할 수 있지만 얼마나 큰지? 다음은 질문에 대한 대략적인 답과 계산 방법을 살펴 보는 것입니다.

세계의 원자 수

세계의 원자 수는 약 1.3 x 10입니다.

다음은 다음은 다음과 같습니다.

130,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000

그것은 많은 원자입니다! 계산은 지구의 질량과 구성에 대한 추정과 원자의 수가 항상 변하기 때문에 숫자는 근사치입니다. 지구는 대기를 피할 때 원자를 잃습니다. 그것은 유성에서 원자와 우주에서 들어오는 기타 물질을 얻습니다.

세계의 원자 수를 계산하는 방법

지구의 질량을 찾으십시오

세계에서 원자 수를 찾는 첫 번째 단계는 지구의 질량을 찾는 것입니다. 우리는 지구의 질량이 약 5.98 x 10 그램이라는 것을 알고 있습니다. 이것은 행성의 직경과 중력으로 인한 가속도를 아는 것입니다. 이것은 우리에게 지구의 평균 밀도를 제공합니다 (5515 kg/m). 밀도는 부피 단위당 질량입니다. 볼륨은 지구가 구체라고 가정한다고해서 비롯됩니다 (울퉁불퉁 한 타원체 임에도 불구하고). 질량은 밀도에 부피를 곱합니다. 과학자들은 1770 년대 이래로 세계의 대중을 알고 있습니다. 추정치이지만 확실한 정도로 알려져 있습니다.

지구의 구성을 찾으십시오

다음 단계는 각 유형의 원자가 다른 질량을 가지기 때문에 지구의 원소 구성을 결정하는 것입니다. 따라서 세계에 철 원자가 포함 된 경우 수소 원자 만 함유 한 것보다 원자가 적을 것입니다. 철 원자가 수소 원자보다 질량이 더 많기 때문입니다.

우리는 지구의 구성에 대한 아이디어를 가지고 있지만 지구의 핵심이 확실하게 진행되는 일에 대한 세부 사항을 모릅니다. 우리의 현재 이해는 지구가 약 32.1% 철, 30.1% 산소, 15.1% 실리콘, 13.9% 마그네슘, 2.9% 황, 1.8% 니켈, 1.5% 칼슘, 1.4% 알루미늄 및 1.2%의 다른 원소임을 나타냅니다. 이것은 주로 철 (88.8%), 더 적은 양의 니켈 (5.8%), 황 (4.5%) 및 1%미만의 다른 요소가있는 코어를 가정합니다.

각 요소의 질량을 찾으십시오

주기율표에서, 이들 요소의 상대 원자 질량은 철 (55.8 g/mol), 산소 (16.0 g/mol), 실리콘 (28.1 g/mol), 마그네슘 (24.3 g/mol), 황 (32.1 g/mol), 니켈 (58.7 g/mol), 칼슘 (40.1 g/mol) 및 aluminum (27..0)입니다. g/mol).

다음으로, 질량 분율에 지구의 총 질량을 곱하여 각 요소에 대한 그램으로 질량을 얻습니다. 예를 들어, 세계의 산소 그램은 0.301 x 5.98 x 10 그램 =1.80 × 10 그램입니다.

각 요소의 두더지 수를 찾으십시오

그램의 질량과 각 요소의 원자 질량을 사용하여 각 요소의 두더지 수를 찾으십시오.

요소의 두더지 =요소 / 원자 질량의 그램

예를 들어, 철의 몰수는 다음과 같습니다.

Moles Iron =1.92 × 10 g/55.8 g/mol =3.44 × 10

각 요소의 원자 수를 찾으십시오

마지막으로 각 요소의 원자 수를 찾으십시오. 철 원자 수는 Avogadro의 수입니다.

철의 원자 =6.022 × 10 원자/mol x 3.44 × 10 mol =2.07 × 10

모든 것을 합치게하면 세상의 질량이 있습니다 :

이것은 지구 질량의 98.8%를 차지하며, 이는 괜찮은 근사치입니다. 세계의 원자 수는 각 요소의 원자 수의 합계이며, 이는 약 1.35 × 10 원자입니다.

지구의 원자를 카드 데크를 배열하는 방법과 비교

따라서 10은 엄청나게 많은 수이지만, 그랜드 사물의 계획에서는 생각보다 작을 수 있습니다. 예를 들어, 정기적 인 카드 놀이 데크를 주문하는 방법보다 세상에 더 많은 원자가 있다고 생각하십니까?

데크에는 52 장의 카드가 있습니다. 이 카드를 주문할 수있는 다양한 방법은 52입니다! 또는 52 Factorial. 팩토 노트는 빨리 커집니다. 예를 들면 :

7! =7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 =5040

52! 이해할 수 없을 정도로 큰 숫자입니다 :

52! =52 x 51 x 50… 대략 8.0658 x 10 입니다.

따라서 세계에 원자가있는 것보다 데크에서 카드를 주문하는 더 많은 방법이 있습니다!

참조

  • Morgan, J.W.; Anders, E. (1980). “지구, 금성 및 수은의 화학적 구성”. 국립 과학 아카데미의 절차 . 77 (12) :6973–77. doi :10.1073/pnas.77.12.6973
  • Müller, Edith A.; Jappel, A., eds. (1977),“IAU (1976) :16 번째 총회의 절차, XVI B”. IAU의 거래 . Dordrecht :D. Reidel. ISBN 90-277-0836-3.
  • Ries, J.C.; Eanes, R.J.; Shum, C.K.; 왓킨스, M.M. (1992). “지구의 중력 계수 결정의 발전”. 지구 물리학 적 Rese 아치 편지. 19 (6) :529. doi :10.1029/92GL00259
  • Schlamminger, Stephan (2014 년 6 월 18 일). "기본 상수 :큰 G를 측정하는 멋진 방법". 자연 . 510 (7506) :478–480. doi :10.1038/nature13507

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요소 두더지 당 그램 질량 분수 그램의 금액 원자 수
55.8 0.321 1.92 × 10 2.07 × 10
산소 16.0 0.301 1.80 × 10 6.77 × 10
silicon 28.1 0.151 9.03 × 10 1.94 × 10
magnesium 24.3 0.139 8.31 × 10 2.06 × 10
sulfur 32.1 0.029 1.73 × 10 3.25 × 10
nickel 58.7 0.018 1.08 × 10 1.11 × 10
칼슘 40.1 0.015 8.97 × 10 1.35 × 10
알루미늄 27.0 0.014 8.37 × 10 1.87 × 10