NATURVETENSKAP

Om man kunde väga elektroner

2014-04-08 16:30 #0 av: Michaela-N

Om man kunde plocka ut alla elektroner man har i kroppen och lägga dem på en våg, hur mycket skulle de väga?

Enligt min fysiklärare skulle det bli 5 g men jag tycker det låter orimligt mycket!


Anmäl
2014-04-09 08:15 #1 av: JonasDuregard

Jag håller med om att det låter mycket, men när jag efterforskat lite så verkar det inte helt orimligt.

En elektron väger ungefär 10-27 gram, men enligt den här källan finns det tillräckligt många elektroner i kroppen för att de ska väga flera gram, möjligen mer än 5 till och med.

Be din lärare redovisa uträkningen han använt, det är alltid en bra idé om man inte är säker på att något stämmer.

Medarbetare på Skepticism, Vetenskap och Andlig Skepticism

Anmäl
2014-04-10 16:04 #2 av: LennartN

Eftersom vi är elektriskt neutrala så är antalet protoner och elektroner lika och då protonerna är 1836 gånger så tunga så har vi i det ena extremfallet väte som innehåller hela 0,54 g elektroner per kg väte. Med undantag för väte så finns det i de flesta lätta atomkärnor också ungefär lika många neutroner (dessa väger obetydligt mer än protoner) och då är vi nere i 0,27 g elektroner per kg av dessa ämnen.

Observera att även om väte är ett mycket vanligt ämne i kroppen så är det också så lätt att det inte drar upp snittet speciellt mycket (det finns också en liten andel tyngre ämnen med högre neutronhalt som istället drar ner snittet lite), om vi nöjer oss med en siffras noggrannhet så hamnar vi därför på 0,3 g elektroner per kg kroppsvikt.

Anmäl
2014-05-07 20:30 #3 av: gant

Enligt länken Jonas skickade och i även enlighet med LennartN:s resonemang, borde det då blir runt 20 gram elektroner för en person som väger 70 kg. 

Så fem gram verkar väldigt lite.

Jag gjorde en annan snabb överslagsberäkning. Om man skulle utgå från att hela kroppen bestod av vatten (vilket ju utgör en stor del), så väger 1 mol vatten 18 gram.

Räknat på en 70 kilos person får man då:

70 / 0.018 (18 gram i kilo) (ger totalantalet i mol) * 8 (antalet elektroner i vatten) * 6,022e23 (Avogadros tal) * 9,11e-31 (elektronens vikt i kg) = 0,017 kg. Eller runt 20 gram.

Om nu inte fysikläraren är extremt lättviktig, så borde det nog finnas skäl att få den där beräkningen redovisad, ja.

Anmäl
2014-05-07 20:41 #4 av: JonasDuregard

Men mycket av det är ju överslag. Så att säga att det är i storleksordningen ett par gram är väl godkänt.

Medarbetare på Skepticism, Vetenskap och Andlig Skepticism

Anmäl
2014-05-07 20:57 #5 av: gant

Hmmm...  Om nu ett svar bör ligga runt 20 gram, så är väl  "ett par gram" fel på en faktor 10 ungefär. Det vet jag inte om jag skulle godkänna. 

(Men nu är jag ju, kanske lyckligtvis, inte NO-lärare)

Anmäl
2014-05-07 22:47 #6 av: JonasDuregard

Det är ju bara en storleksordning fel Glad.

Jag gillar fermiskattningar annars: http://lesswrong.com/lw/h5e/fermi_estimates/

Alla svar mellan 1 och 100 gram tycker jag är helt OK.

Medarbetare på Skepticism, Vetenskap och Andlig Skepticism

Anmäl