Question

Ребят, выручайте пожалуйста) Какой расход электроэнергии на получение 600 г алюминия, если электролиз ведётся при напряжении 12 В, а КПД установки 80%? Спасибо заранее.

Answer 1

Дано:
m= 600г= 0,6 кг
U= 12В
к=0,093м/кл
n= 0,8
Q=?
решение
Q=m×U/к×n
Q=0,6кг×12В/0,8×0.093*10^-6=3000×10^6/31≈9,6×10^7
ответ: 9,6×10^7 Дж

Для заметок  к - электрохимич. эквивалент алюминия и равен 0.093×10^-6 степени кг/Кл

Answer 2

Для расчёта расхода электроэнергии на получение 600 г алюминия методом электролиза, нужно учитывать, что электролиз происходит согласно реакции:

2 Al₂O₃(l) → 4 Al(l) + 3 O₂(g)

Масса молекулы алюминия (Al) равна 27 г/моль, и масса молекулы кислорода (O₂) равна 32 г/моль.

Сначала найдём молы алюминия в 600 г:

Масса = Молы × Молярная масса Молы = Масса / Молярная масса Молы = 600 г / 27 г/моль ≈ 22,22 моль

Из уравнения реакции видно, что на 4 моля алюминия требуется 3 моля кислорода. Таким образом, требуется 3/4 от молей алюминия кислорода.

Количество молей кислорода = (3/4) × 22,22 моль ≈ 16,67 моль

Теперь рассчитаем затраченную электрическую заряду:

Q (количество заряда) = n (количество молей вещества) × F (постоянная Фарадея) F = 96485 Кл/моль (постоянная Фарадея)

Q = 16,67 моль × 96485 Кл/моль ≈ 1609134,95 Кл

Теперь рассчитаем работу, затраченную на электролиз, используя формулу:

Работа = Q (количество заряда) × U (напряжение) Работа = 1609134,95 Кл × 12 В ≈ 19309559,4 Дж

И, наконец, найдём расход электроэнергии с учётом КПД установки:

Расход электроэнергии = Работа / КПД Расход электроэнергии = 19309559,4 Дж / 0,80 ≈ 24136949,25 Дж

Полученный результат покажет расход электроэнергии на получение 600 г алюминия при заданных условиях электролиза.