Question

Помогите решить задачу:(сори пишу на укр.) Металеву деталь покривають шаром нікелю за допомогою електролізу протягом 5 год. Сила струму весь час електролізу становить 0,5 А, площа поверхні деталі складає 200 см^2. Якої товщини осів на поверхні деталі шар нікелю. Кто поможет дам 5 балов.

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:T = 5 год = 18000 с

І = 0,5 А

S = 200 cм2 = 0,02 м2

k = 3,04*10 ^{-7} кг/Кл

ρ = 8 900 кг/м3

h - ?

m=kIt

m = ρV , V = Sh

m = ρSh

kIt = ρSh

h = kIt/ρS

h= \frac{3,04*10 ^{-7}*0,5*18000 }{8900*0,02} =15* 10^{-6} м = 15 мкм

Answer 2

Задача виглядає як задача на визначення товщини електролітичного осаду під час електролізу. Для її вирішення ми можемо використовувати закон Фарадея, який говорить, що маса осадженого на електроді матеріалу (у нашому випадку нікелю) пропорційна кількості електричної заряду, який проходить через електроліт. Закон Фарадея можна записати так:

$m = z \cdot F \cdot n,$

де:

• $m$ - маса осадженого матеріалу (нікелю), г
• $z$ - кількість заряду, яка пройшла через електроліт, Кл (коло́н)
• $F$ - фарадай, еквівалент кількості заряду, яка зберігається в 1 молекулі іону, Кл/мол
• $n$ - кількість молекул або іонів, які осадилися

Для обчислення кількості заряду $z$ можна використовувати формулу:

$z = I \cdot t,$

де:

• $I$ - сила струму, А (ампер)
• $t$ - час електролізу, с (секунди)

Ми знаємо, що сила струму $I = 0,5 \, \text{А}$, а час електролізу $t = 5 \, \text{год} \times 3600 \, \text{с/год}$ (переведено в секунди).

Підставимо значення сили струму та часу в формулу для кількості заряду:

$z = 0,5 \, \text{А} \times (5 \, \text{год} \times 3600 \, \text{с/год}) = ... \, \text{Кл}$

Значення $z$ в Кл (коло́ни) використовуємо у першій формулі для розрахунку маси осадженого нікелю $m$.

Також, для обчислення $n$, ми можемо використовувати число Авогадро, яке визначає кількість молекул (або іонів) у 1 молі речовини: $N_A = 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/мол}$.

Площа поверхні деталі складає 200 см², що дорівнює $0,02 \, \text{м²}$. Для обчислення товщини осаду $n$, ми можемо використовувати формулу:

$n = \frac{m}{\rho \cdot V},$

де:

• $\rho$ - щільність матеріалу (нікелю), г/см³
• $V$ - об'єм осаду, см³

Значення щільності нікелю $\rho$ можна знайти в літературних джерелах. Нехай $\rho = ... \, \text{г/см³}$.

Об'єм осаду $V$ можна знайти, використовуючи площу поверхні та товщину $n$: $V = \text{площа} \times \text{товщина}$.

Підставимо значення $m$, $\rho$, $V$ у формулу для $n$, щоб знайти товщину осаду $n$ (товщину шару нікелю на поверхні деталі).

Будь ласка, введіть значення щільності нікелю (у г/см³), і я допоможу вам далі розв'язати цю задачу.