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Du crayon à papier aux nanotubes de carbone

Posté par
Marion33380
16-04-16 à 20:42

Bonjour,

j'ai un  problème pour calculer la masse volumique d'un nanotube donné.

a. En utilisant les données, calculer le périmètre (en nanomètre) du nanotube représenté sur la figure 4. En déduire son rayon.

a. P = 8 x 0.245 = 1.96 nm
      r = P / 2 = 1.96/2 = 3.12 x 10-1 nm


b. Calculer alors le volume d'un tel nanotube d'une longueur de 1.0 mm.

b. V = r²L = x (3.12 x 10-1)² x 0.1 x 106 = 3.1 x 105 nm3
                
On a montré que ce nanotube comportait au total 8 x 107 atomes de carbone.

c. On sait qu'un cm3 contient environ 8 x 1014 nanotubes. En déduire la masse volumique des nanotubes en kg.m-3.

c. Je sais juste que = m/V
et que m(C) = M(C)/Na ici; la masse d'un atome de carbone vaut: 12.0/6.02 x 1023 = 2.00 x 10-23g soit 2.00 x 10-20kg

Voilà c'est la où je ne sais plus faire.

Merci.

Posté par
quarkplus
re : Du crayon à papier aux nanotubes de carbone 17-04-16 à 07:28

Bonjour,
Pas de "formule " à tout prix ! Regardez juste les données ...

Quelle est la masse d'un nanotube qui comporte 8 10^7 atomes de C  ?
Quelle est la masse  de  8 10^14 nanotubes ?
Cette masse occupe un volume de 1 cm3 ...

Posté par
Marion33380
re : Du crayon à papier aux nanotubes de carbone 17-04-16 à 10:54

Bonjour,

La masse d'un nanotube contenant 8 x 107 atomes de carbone est: m = (M(C) / Na) x nombre d'atomes de carbone dans un nanotube = (12,0 / 6,02 x 1023) x 8x 107 = 1,60 x 10-15 g soit 1,60 x 10-18 kg, un nanotube contenant 8 x 107 atomes de carbone pèse donc 1,60 x 10-18 kg.

La masse de 8 x 1014 nanotubes correspond à la masse d'un nanotube contenant 8 x 107 atomes de carbone x le nombre total de nanotubes, ici, la masse de 8 x 1014 nanotubes = 8 x 1014 x 1,60 x 10-18 = 1,28 x 10-3 kg, donc 1 cm3 de nanotubes pèse 1,28 x 10-3 kg.

Je ne sais pas comment faire pour calculer la masse volumique des nanotubes.

Merci.

Posté par
quarkplus
re : Du crayon à papier aux nanotubes de carbone 17-04-16 à 11:23

La masse volumique , c'est la masse par unité de volume  !
1 cm3  , masse 1.28 g
masse volumique  1.28 /1  = 1.28 g/cm3

Il vous reste à la mettre dans l'unité Si  demandée  ...

Posté par
Marion33380
re : Du crayon à papier aux nanotubes de carbone 17-04-16 à 14:00

D'accord,

= 1.28 g/cm3 = (1.28 x 10-3) / 1 x 10-6 = 1280 kg/m3

Merci.



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