Question

 В растворе медного купороса анодом служит пластина из меди, содержащая 12% примесей. При электролизе медь растворяется и в чистом виде выделяется на катоде. Сколько стоит очистка 1 кг такой меди, если напряжение на ванне поддерживается равным 6 В,а стоимость 1 кВт·ч энергии 2 руб.?  

Answer 1

Решение задачи находится во вложении

Answer 2

Для решения данной задачи мы должны найти количество электрической энергии, которая была использована для очистки 1 кг меди. Для этого используем формулу:

Энергия = Масса * Элементарный заряд * Напряжение * Количество кулонов

Масса меди, требующая очистки, равна 1 кг. Заряд элементарной частицы составляет примерно 1,602176634 × 10^(-19) Кл. Напряжение на ванне равно 6 В. Количество кулонов можно найти, зная массовую долю меди в примеси.

Массовая доля меди в примеси составляет 88%, так как содержание примесей составляет 12%.

Теперь мы можем использовать эти значения для расчета количества кулонов:

Количество кулонов = Масса меди * Массовая доля меди / молярная масса меди * Число Авогадро

Молярная масса меди составляет около 63,55 г/моль, а число Авогадро равно примерно 6,02214076 × 10^(23) частиц в моле.

Таким образом, мы можем найти количество кулонов:

Количество кулонов = 1 кг * 0,88 / 63,55 г/моль * 6,02214076 × 10^(23) частиц/моль

Рассчитаем это:

Количество кулонов = 8,84433593 × 10^22 кулона

Теперь мы можем рассчитать количество электрической энергии, используя полученное значение:

Энергия = 1 кг * 1,602176634 × 10^(-19) Кл * 6 В * 8,84433593 × 10^22 кулона

Рассчитаем это:

Энергия = 8,550090068 × 10^4 Кл * 8,84433593 × 10^22 кулона

Энергия = 7,564762102 × 10^27 Кл * Кулон

Теперь мы знаем количество электрической энергии, которая была использована для очистки 1 кг меди.

Чтобы найти стоимость данной очистки, мы умножим количество электрической энергии на стоимость 1 кВт·ч энергии:

Стоимость = Энергия * Стоимость 1 кВт·ч энергии

Подставим значения:

Стоимость = 7,564762102 × 10^27 Кл * Кулон * 2 руб.

Рассчитаем это:

Стоимость = 1,51295242 × 10^28 Кл * руб.

Таким образом, стоимость очистки 1 кг меди составляет примерно 1.51 × 10^(28) руб.