יחס בין שטח פנים לנפח

בפרקים הקודמים עסקתם בהכרת סדרי גודל והסקאלה הננומטרית כבסיס לננוטכנולוגיה.

בפרק זה תלמדו על תכונות חומרים בסקאלה הננומטרית:

  • תבינו כיצד ומדוע חומרים בסדרי גודל ננומטרים הם בעלי תכונות שונות מאותם החומרים בסדרי גודל אחרים.
  • תבינו את חשיבות גודל פני השטח בהתייחס לתכונות החומר בסקאלה הננומטרית.

(Fthunot_zela4_600x500-1.swf) יעלה בקרוב

(Fthunot_hishuvim_600x680.swf) יעלה בקרוב

שאלות:

נפח הקובייה הגדולה לנפח הקוביות הקטנות מהן היא מורכבת. שטח הפנים של סך 64 הקוביות הקטנות משטח הפנים של הקובייה הגדולה.

הידעת?

אם ניקח קוביה באורך צלע של 1 ס"מ [כגודל של קוביית סוכר] המכילה קוביות זעירות בגודל 1 ננומטר [שזה 10²¹ ננו קוביות] נקבל שטח פנים כולל של 6,000 מ"ר! [בערך שטח של מגרש כדורגל] - שזה פי 100,000 משטח של הקוביה המקורית.

נסתכל שוב על הקוביה שלנו שאורך כל צלע בה 4 ס"מ, וניתנת לפירוק לחלקים לקוביות קטנות יותר. תוצאות החישוב של שטח הפנים והנפח שמתקבלים מפירוק הקוביה לקוביות קטנות, בדומה לזה שביצעתם קודם, מופיעות בטבלה הבאה. כעת, חשבו את היחס בין שטח הפנים לנפח עבור כל גודל קוביות שמופיע בטבלה (הכוונה היא לשטח הפנים המצטבר והנפח המצטבר בכל הקוביות שמרכיבות את הקוביה הגדולה)

חישוב היחס:

(Fthunot_table_600x295.swf) יעלה בקרוב

(Fthunot_graph_600x4001.swf) יעלה בקרוב

איזה מהמשפטים הבאים נכונים:

ככל שאורך צלע הקובייה גדול יותר, יחס שטח הפנים לנפח קטן יותר ככל שאורך צלע הקובייה גדול יותר, יחס שטח הפנים לנפח גדול יותר ככל שאורך צלע הקובייה קטן יותר, יחס שטח הפנים לנפח קטן יותר ככל שאורך צלע הקובייה קטן יותר, יחס שטח הפנים לנפח גדול יותר