铜的自由电子数密度,铜和铝单位体积内自由电子数

自由电子体密度 2023-08-14 11:07 250 墨鱼

自由电子体密度

铜的自由电子数密度,铜和铝单位体积内自由电子数

铜的自由电子密度为8.5×10^28/m3。各种金属的自由电子密度具有相同的数量级（10^28/m^3或10^22/cm^3）。内容提示：10-1(1)假设每个铜原子贡献一个自由电子，那么铜线中自由电子的密度是多少？ (2)家用布线，最大允许电流15A，铜线半径0.81mm

术语自由电子解释了金属导体中的自由电荷。金属原子的外层电子（价电子）与原子核分离后成为自由电子。铜的自由电子密度为85×1028m-3。各种金属的自由电子密度是相同的，可知每个铜原子都提供一个自由电子。 V=8.4×10281个/m3=8.4×1028个/m3故答案为：8.4×1028m

1m3铜的摩尔数为8.9*10^3*10^3/63.5=140157.5mol1mol铜含有NA=6.022*10^23个铜原子，所以1m3铜中的自由电子数为140157.5*6.022*10^22s22p63s23p63d104s1。因此，每个铜原子只有一个自由电子，其自由电子密度为8.5×10^28

答：解：体积中铜的摩尔数V=1m3isn=ρVM=8.9×103×16.4×10−2mol=1.4×105molV=1m3铜中的铜原子数N=nNA=1.4×105×6.0(3)如果铜线上的电流密度均匀，则电流密度为多少？解(1)设表示铜的质量密度，=8.95×103kg/m。M表示铜的摩尔质量，M=63.5×10-3kg/mol，NA表示阿伏伽德罗常数，则铜中的自由电子数密度为N

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