Question

Розв'язати задачі: 1. Визначте, при якій температурі опір дроту становитиме 18,2Ом, якщо при температурі 10С опір залізного дроту 13,7Ом. 2. Сила струму під час електролізу становить 2,5А. За 10хв в електоролітичній ванні виділилось 508мг двовалентного металу. Визначте, який це метал. 3. Визначте потужність електролітичної установки, якщо в електролітичній ванні за 30хв виділилося 3г міді. Опір розчину між електродами 0,8Ом.

Answer 1

Ответ:

1. Для розв'язання першої задачі використовуємо закон Ома: R = R0 * (1 + α * ΔT), де R - опір при певній температурі, R0 - опір при початковій температурі, α - температурний коефіцієнт, ΔT - різниця температур.

Знаючи, що R0 = 13,7 Ом при температурі 10°C, і бажаний опір R = 18,2 Ом, ми можемо знайти температурну різницю ΔT:

18,2 = 13,7 * (1 + α * ΔT)

1 + α * ΔT = 18,2 / 13,7

1 + α * ΔT ≈ 1,3285

Тепер визначимо температурний коефіцієнт α:

α = (1,3285 - 1) / ΔT

α = 0,3285 / ΔT

Звідси ми можемо знайти температурну різницю ΔT:

ΔT = 0,3285 / α

Температурний коефіцієнт для залізного дроту становить приблизно 0,00651 1/°C. Тепер ми можемо підставити значення α в формулу і знайти ΔT:

ΔT = 0,3285 / 0,00651 ≈ 50,46°C

Тепер знайдемо температуру, при якій опір становитиме 18,2 Ом:

Т = 10°C + ΔT ≈ 10°C + 50,46°C ≈ 60,46°C

Отже, опір дроту становитиме 18,2 Ом при температурі приблизно 60,46°C.

2. Друга задача пов'язана з електролізом металу. Ми знаємо силу струму I = 2,5 А та кількість виділеного металу m = 508 мг (або 0,508 г). Щоб знайти з яким металом маємо справу, спочатку перетворимо кількість металу в грамах у масу в молях.

Маса одного моля будь-якого елементу в грамах дорівнює його атомній масі. Для двовалентного металу (M) визначимо його атомну масу (Mm):

Mm = m / n

де n - кількість молів.

Тепер знайдемо кількість молів:

n = m / Mm

n = 0,508 г / Mm

Тепер ми можемо визначити атомну масу (Mm) металу, який виділяється під час електролізу, і подивитися, який елемент має атомну масу, схожу на знайдену.

3. Третя задача пов'язана з потужністю електролітичної установки. Ми знаємо масу виділеної міді (m = 3 г) і опір розчину між електродами (R = 0,8 Ом), а також час (t = 30 хв, або 1800 секунд).

Спершу визначимо заряд (Q), який пройшов через електролітичну ванну, використовуючи силу струму (I = Q / t):

I = Q / t

2,5 А = Q / 1800 с

Q = 2,5 А * 1800 с

Q = 4500 Кл (колонб)

Тепер, ми можемо визначити потужність (P) за допомогою закону Ома (P = I^2 * R):

P = (2,5 А)^2 * 0,8 Ом

P = 6,25 Вт

Отже, потужність електролітичної установки становить 6,25 Вт.

Answer 2

1. Визначення опору дроту при різних температурах

Для визначення опору дроту при різних температурах можна використовувати формулу, яка описує залежність опору від температури. Ця формула називається формулою матеріальної залежності опору.

Формула матеріальної залежності опору:

R = R₀ * (1 + α * (T - T₀))

де: - R - опір при заданій температурі T - R₀ - опір при початковій температурі T₀ - α - коефіцієнт температурної залежності опору - T - задана температура - T₀ - початкова температура

Для розв'язання першої задачі, нам потрібно визначити значення опору дроту при температурі 18,2°C, якщо при температурі 10°C опір залізного дроту становить 13,7 Ом.

Зауваження: Відповідь буде наближеною, оскільки нам не надано значення коефіцієнта температурної залежності опору для заліза.

2. Визначення металу, який виділився під час електролізу

Для визначення металу, який виділився під час електролізу, ми можемо використовувати закон Фарадея. Закон Фарадея стверджує, що кількість речовини, що виділяється або осаджується на електродах під час електролізу, пропорційна кількості електричного заряду, що пройшов через електроліт.

Формула для визначення кількості речовини:

n = Q / F

де: - n - кількість речовини, що виділилася або осадилася (у молях) - Q - кількість електричного заряду (у кулонах) - F - число Фарадея (96 485 Кл/моль)

У нашому випадку, за 10 хвилин виділилося 508 мг двовалентного металу, а сила струму становить 2,5 А. Ми можемо використати ці дані, щоб визначити кількість речовини, що виділилася, і знайти відповідний метал.

3. Визначення потужності електролітичної установки

Для визначення потужності електролітичної установки можна використовувати формулу, яка описує залежність потужності від електричного струму та напруги.

Формула для визначення потужності:

P = I * V

де: - P - потужність (у ватах) - I - сила струму (у амперах) - V - напруга (у вольтах)

У нашому випадку, за 30 хвилин виділилося 3 г міді, а опір розчину між електродами становить 0,8 Ом. Ми можемо використати ці дані, щоб визначити потужність електролітичної установки.

Деталі розв'язання задач

1. Визначення опору дроту при різних температурах:

За формулою матеріальної залежності опору, ми можемо визначити опір дроту при температурі 18,2°C, якщо при температурі 10°C опір залізного дроту становить 13,7 Ом. Однак, нам не надано значення коефіцієнта температурної залежності опору для заліза, тому не можемо точно визначити опір при заданій температурі.

2. Визначення металу, який виділився під час електролізу:

За формулою закону Фарадея, ми можемо визначити кількість речовини, що виділилася під час електролізу. За наданими даними, за 10 хвилин виділилося 508 мг двовалентного металу, а сила струму становить 2,5 А. Ми можемо використати ці дані, щоб визначити кількість речовини, що виділилася, і знайти відповідний метал.

3. Визначення потужності електролітичної установки:

За формулою для визначення потужності, ми можемо визначити потужність електролітичної установки. За наданими даними, за 30 хвилин виділилося 3 г міді, а опір розчину між електродами становить 0,8 Ом. Ми можемо використати ці дані, щоб визначити потужність електролітичної установки.

Зауваження: Для точного розв'язання задач потрібні додаткові дані, такі як коефіцієнт температурної залежності опору для заліза та інші характеристики електролітичної установки. Без цих даних, ми можемо надати лише загальну інформацію та показати, які формули можна використовувати для розв'язання подібних задач.