Om vi antar en typisk grafitpennsprick med en diameter på cirka 1 millimeter (mm) och en längd på 10 millimeter, kan vi uppskatta volymen av punkten som en cylinder:
Volym ≈ π * (d/2)^2 * l
Volym ≈ π * (1 mm / 2)^2 * 10 mm
Volym ≈ 15,7 mm³
Låt oss nu överväga densiteten av grafit. Ren grafit har en densitet på cirka 2,26 gram per kubikcentimeter (g/cm³). Men blyertspenna innehåller ofta andra material som lera och bindemedel, vilket kan påverka dess densitet. För en grov uppskattning, låt oss anta att den genomsnittliga densiteten för grafitblyertspennan är cirka 1,8 g/cm³.
Massa =Densitet * Volym
Massa ≈ 1,8 g/cm³ * 15,7 mm³
Massa ≈ 0,028 g
Slutligen måste vi beräkna antalet atomer i 0,028 g grafit. För att göra detta måste vi känna till den molära massan av kol, som är huvudkomponenten i grafit. Den molära massan av kol är 12,01 gram per mol (g/mol).
Antal mol =Massa / Molar massa
Antal mol ≈ 0,028 g / 12,01 g/mol
Antal mol ≈ 0,0023 mol
En mol av vilket ämne som helst innehåller Avogadros antal atomer eller molekyler, vilket är ungefär 6,022 × 10²³.
Antal atomer ≈ Antal mol × Avogadros antal
Antal atomer ≈ 0,0023 mol * 6,022 × 10²³ atomer/mol
Antal atomer ≈ 1,39 × 10²¹ atomer
Därför kan en grafitpennsprick med de givna antagandena innehålla ungefär 1,39 × 10²¹ atomer. Det är viktigt att notera att detta är en mycket grov uppskattning och det faktiska antalet atomer kan variera beroende på flera faktorer.
