Question

при электролизе раствора серной кислоты за 25 минут выделилось 1,5г водорода.Определите мощность расходуемую на нагревание электрлита если напряжение в сети 220В электрохимический эквивалент равен 1/1000000000 кг/кд

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

t = 25 мин = 1 500 c

m = 1,5 г = 1,5·10⁻³ кг

U = 220 В

k = 0,01·10⁻⁸ кг/Кл

_____________

P - ?

Из закона Фарадея для электролиза:

m = k·I·t

находим силу тока:

I = m / (k·t) = 1,5·10⁻³ / (0,01·10⁻⁸·1500) ≈ 10 кА

Мощность:

P = I·U = 10·220 = 2200 кВт

Answer 2

Для определения мощности, расходуемой на нагревание электролита во время электролиза раствора серной кислоты, нам нужно использовать первый закон Кирхгофа для электролиза. Этот закон утверждает, что сумма мощности, расходуемой на электролиз и мощности, выделенной в виде химической энергии, равна мощности, расходуемой на нагревание электролита. Сначала мы определим мощность, расходуемую на электролиз. Для этого используем известные данные: Масса водорода, выделившегося при электролизе: 1.5 г (или 0.0015 кг). Напряжение в сети: 220 В. Время электролиза: 25 минут, что эквивалентно 25/60 часа. Мощность, расходуемую на электролиз, можно рассчитать по формуле: Мощность (P) = Электрическая работа (W) / Время (t) Электрическая работа W вычисляется как произведение напряжения (U) и затраченного заряда (Q): W = U * Q Заряд Q можно определить с использованием молярной массы водорода и количества вещества (моль): Q = Масса (m) / (Молярная масса водорода) Молярная масса водорода (H2) равна примерно 2 г/моль, и масса водорода равна 0.0015 кг. Поэтому: Q = 0.0015 кг / 2 г/моль = 0.00075 моль Теперь, используя электрохимический эквивалент, мы можем определить, сколько заряда требуется для выделения 1 кг водорода: 1 кг водорода = 1000 г / 2 г/моль = 500 моль Так как 0.00075 моль водорода выделяется при данном электролизе, то: Мощность на электролиз = U * Q = 220 В * 0.00075 моль = 0.165 В * моль Теперь мы можем рассчитать мощность, расходуемую на нагревание электролита. Эта мощность будет равна разнице между общей мощностью (0.165 В * моль) и мощностью, выделенной в виде химической энергии. Поскольку заряд, затраченный на выделение водорода, является химически активным, его можно преобразовать в джоули, зная, что 1 моль заряда соответствует 1 моль джоулей. Теперь, используя электрохимический эквивалент, мы можем определить количество джоулей, выделенных в виде химической энергии: 1 моль заряда = 1 моль джоулей 0.00075 моль заряда = 0.00075 моль джоулей Теперь мы можем рассчитать мощность, выделенную в виде химической энергии: Мощность (химическая энергия) = 0.00075 моль джоулей / (25/60 часа) = 0.0018 Вт И, наконец, мощность, расходуемую на нагревание электролита, равна разнице между общей мощностью и мощностью, выделенной в виде химической энергии: Мощность (нагревание электролита) = 0.165 В * моль - 0.0018 Вт = 0.1632 Вт Таким образом, мощность, расходуемая на нагревание электролита, составляет приблизительно 0.1632 Вт.

Answer 3

Для решения этой задачи, нам нужно использовать закон Фарадея для электролиза. Согласно этому закону, масса вещества, выделившегося на электроде, пропорциональна количеству электричества, прошедшего через электролит. Формула закона Фарадея: $$m = k \cdot I \cdot t$$ где: - \(m\) - масса выделившегося вещества (в кг) - \(k\) - электрохимический эквивалент вещества (в кг/Кл) - \(I\) - сила тока (в А) - \(t\) - время (в с)

Из условия задачи у нас есть: - \(m = 1.5 \text{ г} = 0.0015 \text{ кг}\) - \(k = \frac{1}{1000000000} \text{ кг/Кл}\) - \(t = 25 \text{ мин} = 1500 \text{ с}\)

Теперь мы можем найти силу тока (\(I\)) из формулы закона Фарадея: $$I = \frac{m}{k \cdot t} = \frac{0.0015}{\frac{1}{1000000000} \cdot 1500} = 10 \text{ А}$$

Теперь, зная силу тока, мы можем рассчитать мощность, расходуемую на нагревание электролита. Мощность (\(P\)) можно найти по формуле: $$P = U \cdot I$$ где: - \(U\) - напряжение (в В) - \(I\) - сила тока (в А)

Из условия задачи у нас есть напряжение \(U = 220 \text{ В}\). Таким образом, мощность будет равна: $$P = 220 \text{ В} \cdot 10 \text{ А} = 2200 \text{ Вт}$$

Ответ: Мощность, расходуемая на нагревание электролита при электролизе раствора серной кислоты за 25 минут при выделении 1.5 г водорода и напряжении в сети 220 В, составляет 2200 Вт.