电子的质量是多少克「电子的质量相当于」
如果地球的电子总质量只有几十克,由于质子的质量是电子的一千多倍,那么,地球的质子总质量就只有几十千克(假定地球是电中性),而中子的质量也差不多只有几十千克(中子的数量和质量与质子大致相当)。由于质子、中子和电子构成了所有的物质,这就意味着地球的总质量才百来千克,这与地球质量将近6亿亿亿千克的事实严重不符。
下面,简单来估算一下地球上的电子质量之和。
假的,全世界的电子总质量不可能只有几十克。虽然单个电子质量只有9.11×10^-31千克,但电子总数量非常多,所以电子总质量也会很高。
如果地球的电子总质量只有几十克,由于质子的质量是电子的一千多倍,那么,地球的质子总质量就只有几十千克(假定地球是电中性),而中子的质量也差不多只有几十千克(中子的数量和质量与质子大致相当)。由于质子、中子和电子构成了所有的物质,这就意味着地球的总质量才百来千克,这与地球质量将近6亿亿亿千克的事实严重不符。
下面,简单来估算一下地球上的电子质量之和。
虽然由于太阳风的作用,地球被电离了,但地球的电离度非常低,只有一千亿亿亿分之一(10^-27),故可以认为地球大致呈现为电中性。物质的组成一般包括三种粒子——质子、中子和电子,其中质子带一个正电荷,中子不带电,电子带一个负电荷。因此,对于大致呈现电中性的地球来说,质子数和电子数大致相等。
虽然单个质子、中子和电子的质量都是已知的,为了算出电子的总质量,还需要知道地球的质子和中子之比。
从质量占比来说,整个地球质量的32.1%为铁,30.1%为氧,15.1%为硅,13.9%为镁,2.9%为硫,1.8%为镍,1.5%为钙,1.4%为铝,另外1.4%为其他元素。对于原子序数较高的元素,其中子数都要多于质子数。而对于原子序数较低的元素,质子数和中子数基本上相等。由于地球的元素组成都是原子序数较低的元素,所以可以认为质子数、中子数和电子数都是相等的。
单个质子的质量和中子的质量几乎是相等的,而单个质子的质量是单个电子质量的1836倍。由此可以算出电子总质量占地球质量的0.0272%(1/(2×1836 1)),所以电子的总质量为1.63×10^21千克,即163亿亿吨。
因此,全世界的电子加起来只有几十克的说法是错误的。事实上,这里的几十克指的是构成互联网的所有运动电子的质量。
根据哈佛大学的物理学家Russell Seitz估计,互联网中可能有7500万至1亿台服务器,每台服务器的功率在350至550瓦之间,所以总功率大约为400亿瓦。由于硅逻辑以大约3伏的电压运行,并且1安培大约是每秒10^18个电子,如果芯片的平均运行速度为10亿赫兹,通过计算可得,互联网是由大约50克的运动电子组成。如果再算上个人电脑,这个数据还要变大3倍。
不过,这项估计是在2006年做出的,现在已经十几年过去了,互联网的数据量早已大幅度增加。按照现在的水平,互联网中的运动电子质量可能已经有几百千克了。
世界上的电子总质量究竟是不是真的只有几十克吗?
错误的是,世界上电子的总质量不能只有几十克。尽管单个电子的质量仅为9.11×10 ^ -31 kg,但是电子的总数非常大,因此电子的总质量将会很高。如果地球上电子的总质量只有几十克,由于质子的质量是电子的一千倍以上,那么地球上质子的总质量只有几十公斤(假设地球是电中性的),中子的质量也差不多是几十公斤(中子的数量和质量大致相当于质子)。由于质子,中子和电子构成所有物质,因此这意味着地球的总质量只有一百公斤,这与地球的总质量接近6000亿公斤这一事实严重矛盾。
尽管地球由于太阳风的作用而被电离,但地球的电离度非常低,只有十亿亿(10 ^ -27),因此可以认为地球是电中性的。物质的组成通常由质子,中子和电子的三种粒子组成,质子带有正电荷,中子不带电,电子带有负电荷。因此,对于近似电中性的地球,质子数和电子数近似相等。尽管已知各个质子,中子和电子的质量,但是为了计算电子的总质量,必须知道质子与地球中子的比率。
以质量比计,地球总质量的32.1%是铁,30.1%是氧,15.1%是硅,13.9%是镁,2.9%是硫,1.8%是镍,1.5%是钙和1.4 %是铝。其他元素占1.4%。对于具有更高原子序数的元素,子代数大于质子数。对于原子序数较低的元素,质子数和中子数基本相等。由于地球的元素组成是原子序数低的元素,因此可以认为质子数,中子数和电子数相等。单个质子的质量和中子的质量几乎相等,而单个质子的质量是单个电子质量的1836倍。据此可以计算出电子总质量占地球质量的0.0272%(1 /(2×1836 + 1)),因此电子总质量为1.63×10 ^ 21 kg,或者1630亿吨。
因此,说世界上的电子产品加起来只有几十克是错误的。实际上,这里的几十克是指构成互联网的所有移动电子的质量。根据哈佛大学物理学家拉塞尔·塞兹(Russell Seitz)的说法,互联网上可能有75至1亿台服务器,每台服务器的功率在350至550瓦之间,因此总功率约为400亿瓦。由于硅逻辑电路的工作电压约为3伏,而1安培电流约为10 ^ 18电子/秒,因此,如果芯片的平均运行速度为10亿赫兹,则互联网将由约50克运动电子组成。 。如果您计算个人计算机的数量,该数据将是原来的三倍。
但是,这个估计是在2006年做出的,现在已经超过10年了,并且Internet上的数据量已经大大增加了。在目前的水平上,互联网上运动电子产品的质量可能已经达到数百公斤
电子总质量只有几十克,这个重量是怎么计算的?
关于这个问题,根据哈佛大学物理学家拉塞尔·塞茨的说法,互联网上可能有7500万到10000万台服务器,每台服务器的功率在350到550瓦之间,因此总功率约为400亿瓦。由于硅逻辑在大约3伏的电压下工作,并且1安培约为每秒10^18个电子,如果芯片的平均工作速度为10亿Hz,它可以通过计算得到,互联网是由大约50克的移动电子组成的。
但是电子的总数很大,所以电子的总质量也很高。如果地球上电子的总质量只有几十克,因为质子的质量是电子的1,000倍以上,那么地球上质子的总质量只有几10千克,假设地球是电中性的,中子的质量几乎只有10千克,中子的数量和质量大致相当于质子,因为质子,中子和电子构成所有物质。
这意味着地球的总质量只有一百千克,这与地球质量接近6000亿千克的事实严重不一致,单个质子的质量几乎等于中子的质量,而单个质子的质量是单个电子的1836倍,由此,我们可以计算出电子的总质量占地球质量的0.0272%,因此,电子的总质量为1.63×10^21千克,就是163亿吨。
关于电子总质量只有几十克这个重量是怎么计算的的问题,今天就解释到这里。
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