Pertanyaan

Sekeping logam tembaga bermuatan netral. Massa 1 mol tembaga 63,5 gram. Dalam 1 mol tembaga terdapat 6 , 02 × 1 0 23 atom tembaga dan dalam 1 atom tembaga terdapat 29 muatan positif. Hitung banyaknya muatan negatif dalam 15 gram tembaga! Anggap muatan negatif dan positif dapat dikumpulkan dan dipisahkan pada jarak 1 km, berapakah gaya yang bekerja pada tiap kelompok ini?

Sekeping logam tembaga bermuatan netral. Massa 1 mol tembaga 63,5 gram. Dalam 1 mol tembaga terdapat $6, 02 \times 1 0^{23}$ atom tembaga dan dalam 1 atom tembaga terdapat 29 muatan positif. Hitung banyaknya muatan negatif dalam 15 gram tembaga! Anggap muatan negatif dan positif dapat dikumpulkan dan dipisahkan pada jarak 1 km, berapakah gaya yang bekerja pada tiap kelompok ini?

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jumlah muatan negatif adalah 4,12 × 10 23 dan gaya tarik yang terjadi sebesar 3,91 × 10 15 N.

jumlah muatan negatif adalah 4,12

\times

10²³ dan gaya tarik yang terjadi sebesar 3,91

\times

10¹⁵ N.

Pembahasan

Diketahui : M r = 63 , 5 gram N A = 6 , 02 × 1 0 23 atom / mol n m u a t a n = 29 muatan positif / atom r = 1 km = 1 0 3 m Ditanya : n muatan negatif , F Jawab : Karena dalam 1 mol tembaga(63,5 gram tembaga) terdapat 6,02 × 10 23 atom tembaga, maka dalam 15 gram tembagajumlah atomnya sebesar : n a t o m = 63 , 5 15 × 6 , 02 × 1 0 23 = 1 , 42 × 1 0 23 atom Sedangkan jumlah muatannya adalah : n m u a t a n = 29 × 1 , 42 × 1 0 23 = 4 , 12 × 1 0 24 muatan Karena atom bersifat netral, maka jumlah atom negatif sama dengan atom positif. Besar muatan ( q ) dirumuskan dengan : q = n ⋅ q e q = 4 , 12 × 1 0 24 ⋅ 1 , 6 × 1 0 − 19 q = 6 , 59 × 1 0 5 C Untuk menghitung gaya tiap kelompokmuatan dapat dicari dengan hukum Coulomb F = r 2 k ⋅ q 1 ⋅ q 2 F = ( 1 0 3 ) 2 9 × 1 0 9 ⋅ 6 , 59 × 1 0 5 ⋅ 6 , 59 × 1 0 5 F = 3 , 91 × 1 0 15 N Jadi jumlah muatan negatif adalah 4,12 × 10 23 dan gaya tarik yang terjadi sebesar 3,91 × 10 15 N.

Diketahui :

$M r = 63, 5 gram N_{A} = 6, 02 \times 1 0^{23} atom / mol n_{m u a t a n} = 29 muatan positif / atom r = 1 km = 1 0^{3} m$

Ditanya : $n muatan negatif, F$

Jawab :

Karena dalam 1 mol tembaga (63,5 gram tembaga) terdapat 6,02 $\times$ 10²³ atom tembaga, maka dalam 15 gram tembaga jumlah atomnya sebesar :

$n_{a t o m} = \frac{15}{63 , 5} \times 6, 02 \times 1 0^{23} = 1, 42 \times 1 0^{23} atom$

Sedangkan jumlah muatannya adalah :

$n_{m u a t a n} = 29 \times 1, 42 \times 1 0^{23} = 4, 12 \times 1 0^{24} muatan$

Karena atom bersifat netral, maka jumlah atom negatif sama dengan atom positif.

Besar muatan (q) dirumuskan dengan :

$q = n \cdot q_{e} q = 4, 12 \times 1 0^{24} \cdot 1, 6 \times 1 0^{- 19} q = 6, 59 \times 1 0^{5} C$

Untuk menghitung gaya tiap kelompok muatan dapat dicari dengan hukum Coulomb

$F = \frac{k \cdot q _{1} \cdot q _{2}}{r ^{2}} F = \frac{9 \times 1 0 ^{9} \cdot 6 , 59 \times 1 0 ^{5} \cdot 6 , 59 \times 1 0 ^{5}}{( 1 0 ^{3} ) ^{2}} F = 3, 91 \times 1 0^{15} N$

Jadi jumlah muatan negatif adalah 4,12 $\times$ 10²³ dan gaya tarik yang terjadi sebesar 3,91 $\times$ 10¹⁵ N.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Dua buah titik masing-masing bermuatan (+140 µC) dan (+70 µC) saling tolak menolak dengan gaya 98 N. Berapakah jarak antara kedua titik tersebut?

5.0

Jawaban terverifikasi

Ketika ada 2 muatan yang sejenis dan mempunyai muatan dengan besar 5 × 1 0 − 4 C dan 6 × 1 0 − 4 C dan dua muatan terpisah dengan jarak 5 cm, seberapa besarkah gaya coulomb yang dihasilkan?

1rb+

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Dua buah bola konduktor identik yang memiliki massa sebesar m dan muatan sebesar q digantung pada tali sepanjang L seperti pada gambar di atas. jika pada saat sudut ya...

5.0

Jawaban terverifikasi

Suatu muatan 9 μ C ditempatkan pada koodinat (3,3). Muatan lain sebesar 4 μ C ditempatkan pada koordinat (6, 7). Tentukan letak suatu muatan positif agar gaya listrik yang dideritanya sama dengan noll

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Dua buah muatan dengan besar +24 nC dan -2nC terpisah sejauh a seperti gambar. Sebuah muatan uji di titik A, kemudian dilepaskan ternyata muatan tersebut tetap diam. T...

5.0

Jawaban terverifikasi