Dane:

$m=1,5g=1,5\cdot {10}^{-3}kg$  

$A=64$  

$Z=29$  

Z tablic odczytujemy, że:

$m_e=9,11\cdot {10}^{-31}kg$  

$m_p=1,67\cdot {10}^{-27}kg$  

$m_n=1,68\cdot {10}^{-27}kg$  

$e=1,6\cdot {10}^{-19}C$  

Szukane:

$Q=?$  

Rozwiązanie:

Znamy liczbę atomową i masową miedzi. Z tego wynika, że jeden atom miedzi ma  $Z=29$  elektronów, $Z=29$  protonów i  $A-Z=64-29$ neutronów. Następnie atom pozbawiamy jednego elektronu. Wówczas całkowita masa jednego atomu miedzi wynosi:

$m_{\text{Cu}}=\left(Z-1\right)\cdot m_e+Z\cdot m_p+\left(A-Z\right)\cdot m_n$  

Oznacza to, że całkowitą liczbę atomów miedzi w monecie możemy obliczyć jako stosunek całkowitej masy monety do masy jednego atomu:

$n=\frac{m}{m_{\text{Cu}}}$  

Wiemy, że każdy elektron ma ładunek $e$  oraz moneta została pozbawiona $n$  elektronów. Wówczas jej ładunek będzie dodatni i będzie iloczynem liczby pozbawiony elektronów i wartości ładunku elementarnego:

$Q=n\cdot e$  

Z tego wynika, że:

$Q=\frac{m}{m_{\text{Cu}}}\cdot e$  

$Q=\frac{m}{\left(Z-1\right)\cdot m_e+Z\cdot m_p+\left(A-Z\right)\cdot m_n}\cdot e$  

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$Q=\frac{1,5\cdot {10}^{-3}kg}{\left(29-1\right)\cdot 9,11\cdot {10}^{-31}kg+29\cdot 1,67\cdot {10}^{-27}kg+\left(64-29\right)\cdot 1,68\cdot {10}^{-27}kg}\cdot 1,6\cdot {10}^{-19}C=$  

$=\frac{1,5\cdot {10}^{-3}kg}{28\cdot 9,11\cdot {10}^{-31}kg+29\cdot 1,67\cdot {10}^{-27}kg+35\cdot 1,68\cdot {10}^{-27}kg}\cdot 1,6\cdot {10}^{-16}C=$  

$=\frac{1,5\cdot {10}^{-3}kg}{255,08\cdot {10}^{-31}kg+48,43\cdot {10}^{-27}kg+58,8\cdot {10}^{-27}kg}\cdot 1,6\cdot {10}^{-16}C=$  

$=\frac{1,5\cdot {10}^{-3}kg}{0,025508\cdot {10}^{-27}kg+48,43\cdot {10}^{-27}kg+58,8\cdot {10}^{-27}kg}\cdot 1,6\cdot {10}^{-16}C=$  

$=\frac{150\cdot {10}^{-5}kg}{107,255508\cdot {10}^{-27}kg}\cdot 1,6\cdot {10}^{-19}C\approx 1,3985\cdot {10}^{22}\cdot 1,6\cdot {10}^{-19}C=$  

$=2,2376\cdot {10}^{3}C=2237,6C\approx 2234C$  

Odp.: Wartość ładunku tej monety wyniesie około $2234C$ .