• ベストアンサー

ヘリウム原子の質量の求め方が分かりません

問題)300KでHeガスは平均速度1400ms^-1で飛行している。 He粒子のド・ブロイ波長を求めよ。 という問題で解答に、 λ=6.6261×10^-34(J・s) / 6.647×10^-27(kg)×1400(ms^-1) となっているのですが、 6.647×10^-27 = 4.003×10^-3(kg・mol-1)÷ 6.0221×10^23(mol-1) この式が理解できません。 解説をお願いしたいです。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.1

こんにちは。 ヘリウムの原子量は 4.003 ですが、原子量というのは、1モルの質量と同じです。 ただし、単位はキログラムではなくグラムです。 4.003 g/mol です。 つまり、ヘリウムの1モル質量をキログラムで表すと、それの1000分の1ですから、 4.003 g/mol × 1kg/1000g = 4.003 × 10^(-3) kg/mol です。 1モルというのは、お札です。6.0221×10^23円札です。 1円玉にすると、6.0221×10^23個になるということです。 つまり、1モルのヘリウムには、アボガドロ数である 6.0221×10^23 個/mol のヘリウム原子がありますから、 ヘリウム1個の質量は、 (4.003 × 10^(-3) kg/mol) ÷ (6.0221×10^23 個/mol) で計算できます。

memoado
質問者

お礼

分かりやすい回答ありがとうございます!!! すっきりしました!!!!!

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 化学の基本問題がわかりません!!お願いします!!

    理系の大学生なのですが、物理受験であったために、大学の化学の授業に中々ついていけません。以下の問題が演習としてだされたのですが、基礎がないために言っている意味すらわかりません。化学に精通されている方、ご指導お願いします。 (1)赤色レーザーポインターでは632.8nmの光が、緑色ポインターでは543.5nmの光が用いられている。それぞれの光子1molのエネルギーを求めよ。(赤色1.89×10の5乗J、緑色2.20×10の5乗J) (2)300K(ケルビン)でHeガスは平均速度1400m/sで飛行している。He粒子のド・ブロイ波長を求めよ。 (7.12×10のマイナス11乗m) よろしくお願い致します。

  • 高校物理の電子の波動性の分野の問題(ドブロイ波)

    高校教科書の問題です 煙草の煙の中に含まれている微小な粒子の 質量を10の-18乗kg 速さを0.1m/s  として、そのド・ブロイ波長を計算し この微小な粒子が波動性を示さない理由を説明せよ 波長の解答の記載はあり 6.6の10の-15乗m でしたが 波動性を示さない理由が書いてなくて わかりません 教科書によれば 電子だけでなく、もっと大きな原子や分子などの粒子も 波長λの波動性を示すことがわかっている このように、物質粒子が波動としてふるまうときの波を物質波という しか書いてありません。 電荷がないからかなと思いましたが 光も電荷がないのに2面性の性質があるので 電荷の有り無しではないと思います。 問題でドブロイ波長を計算し とあるので ドブロイ波長って そもそも波動の性質をもっているという ことだと思うのですが。。。 よろしくお願いします。

  • ド・ブロイ波の速度について質問です。

    ド・ブロイ波の速度について質問です。 位相速度uとすると、 u=E/P =(1/2)v v:粒子の速度(群速度) でいいんでしょうか? 粒子の速度よりド・ブロイ波の速度のほうが遅いというのは不思議に感じるのですが。

  • ド・ブロイ波について質問です。

    ド・ブロイ波について質問です。 以下で示した運動している物体のド・ブロイ波の波長を求めよ。 <静止している状態より1.00kVの電位差で加速された電子。> ↑の問題はどう解けばいいのでしょうか? 分かる方、解説よろしくお願いします。

  • 高校物理 原子の問題です。

    再受験生です。  教科書の問題です。 基礎的な問題だと思うんですが、4時間考え込んでも分かりません。助けてください。  問題   真空中で、フィラメントFから初速度0で出た電子を、陽極PとフィラメントFの間の電圧V[V}で加速する。電子の質量をm[kg]、電荷を-e[C]、プランク定数をh[J・s]とする。   陽極Pの小穴から出た電子にともなう電子波の波長λは何mになるかという問題です。    回答だけが載っていまして 表示が難しいのですが、h/√2meVです。「2meVが√の中に入ります。分子がhです。」   ド・ブロイの電子の波動性の考えから解くと思いますが、なぜそうなるのかが分かりません。  回答よろしくお願いします。

  • この波長計算の間違っている部分を教えてください!

    「速度3.0ms⁻¹でう動いているアルゴン原子の波長を求めなさい。」 Arの原子量 40g/mol、La=6.022×10の23乗mol⁻¹ この問題を以下のように説いたのですが、間違っている部分が分かりません。 ド・ブロイの物質波の式λ=h/p 運動エネルギー…E=1/2m(vの2乗) P=mvより、V=p/m…(1)とし、(1)を代入 E=1/2m(2/m)2乗 →P=√2m 3.0×6.022×10の23乗=1.8×10の24乗 h/p=(6.626×10の-34乗)÷(1.8×10の24乗)=3.68×10の-58乗=3.68×10の-49乗[nm]

  • ガス定数の求め方について

    問題集を解いていて解答に疑問が出たので教えて下さい。 アルゴンのガス定数を求める箇所なんですが、 問題ではアルゴンの分子量M=40と一般ガス定数R=8.315[kj/kmol*K]が与えられているので、 Ra=R/Ma=8.315*10^3*10^-3[j/mol*K]/40[kg*mol^-1]=0.208[J/kg*K]としましたが 解答ではRa=R/Ma=8.315*10^3/40=208[J/kg*K]となっています。 解答ではガス定数の単位のkmol^-1のkがどこかへ行ってしまっているようなんですが、 なぜこのような解答になるのか教えて下さい。

  • ド・ブロイ波長は運動量0のときは無限大ですか

    素人です。数学や物理の知識はあまりありません。高校でも物理は選択しませんでした。 趣味でブルーバックス「対称性から見た物質・素粒子・宇宙」を読んで、まだ読んでる途中ですが、ちょっと気になったところがあります。 「ド・ブロイ波長ラムダ=h/P P=m×v h:プランク定数 P:運動量 m:質量 v:速度」 本には、この式に飛んでいる野球のボールを当てはめた場合が書いてあって、理解できました。 もし、止まっているボールだったら、速度=0なので、ラムダは無限大なのですか? 波長が無限大とはどうイメージしたらよいのでしょうか? パワーがない、とかいうことでしょうか。 学校の勉強や大学の研究ではないので、あまり詳しい解説はされなくてもよいです。 よろしくお願いします。

  • ド・ブロイの関係式について。

    ド・ブロイの関係式より、光速で走る電子の波長を求めよ。 ただし、フ゜ランク定数は6,6x10^-34JS、電子の質量は、9.1x10^ー31kg、光速3,0x10^8m/sとする。 この問題を自分なりに計算して 0,24x10^-11m という答えが出たのですが、解答がないので、もし間違っていたらどこが違っているかご指摘いただけるとありがたいです。

  • ド・ブロイの関係式について。

    ド・ブロイの関係式より、光速で走る電子の波長を求めよ。 ただし、フ゜ランク定数は6,6x10^-34JS、電子の質量は、1x10^31kg、光速3,0x10^8m/sとする。 このような問題がテストに出て、自分なりに計算して 0,24x10^-11m という答えが出たのですが、解答がないのでよろしければあっているか教えてください。 また、間違えてた場合、ご指摘いただけるとありがたいです。