Question

ПОМОООГИИТЕЕЕ Визначити, яка потужність витрачається при електролізі розчинусірчаної кислоти, якщо за 25 хвилин виділяється 150 мг водню, а опірелектроліту 0,4 Ом. Утрати не враховувати.​

Answer 1

Дано

t=1500 c

m=150*10^-6 кг

к=10^-8 кг/Кл

Р-?

Решение

m=k*I*t

I=m/k*t=150*10^-6/10^-8*1500=10 A

P=U*I

U=I*R

P=I^2*R=(10)^2*0,4=40 Вт

Ответ :P=40 Вт

Answer 2

Для визначення потужності, яка витрачається при електролізі, можна використовувати закон Джоуля-Ленца для електролізу. Закон виглядає так:

$P = \frac{I^2 \cdot R}{t},$

де:

• $P$ - потужність (в ватах, Вт),
• $I$ - сила струму (в амперах, А),
• $R$ - опір електроліту (в омах, Ом),
• $t$ - час (в секундах, с).

Спершу, вам потрібно перевести час з хвилин до секунд:

$t = 25 \, \text{хв} \times 60 \, \text{с/хв} = 1500 \, \text{с}.$

Далі, ми можемо знайти силу струму $I$ за допомогою кількості виділеного водню та її молекулярної маси:

$n = \frac{m}{M},$

де:

• $n$ - кількість молей водню,
• $m$ - маса виділеного водню (в кількості 150 мг, або 0.150 г),
• $M$ - молекулярна маса водню (приблизно 2 г/моль).

$n = \frac{0.150 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 0.075 \, \text{моль}.$

Так як за рівнянням електролізу 1 моль водню відповідає 2 молі або 2 Фарада заряду, то заряд $q$ буде:

$q = n \cdot 2 \, \text{Ф} = 0.075 \, \text{моль} \cdot 2 \, \text{Ф} = 0.150 \, \text{Кл}.$

Тепер, ми можемо знайти силу струму $I$, використовуючи рівняння $I = \frac{q}{t}$:

$I = \frac{0.150 \, \text{Кл}}{1500 \, \text{с}} = 0.0001 \, \text{А} = 100 \, \text{мА}.$

Тепер підставимо всі величини в формулу для потужності:

$P = \frac{(0.0001 \, \text{А})^2 \cdot 0.4 \, \text{Ом}}{1500 \, \text{с}} = 0.00004 \, \text{Вт} = 40 \, \text{мВт}.$

Отже, потужність, витрачена під час електролізу розчину сірчаної кислоти, становить приблизно 40 міліватт.