Question

Деталь, площа поверхні якої 68 см2 оцинкована, товщина шару 0,5 мм. Сила струму в електролітичній ванні 5 А. Визначте час покриття цинком.​

Answer 1

Ответ:

дано S=45*10^-4 м2 h=0,5*10^-3 м I=10A t- ?

1) найдем объем и массу никеля

V=S*h=22,5*10^-7 м3=2,25 см3

2) m=p*V=8,9*2,25=20,025 г

3) по закону Фарадея m=k*I*t

t=m/k*I=20,025*10^-3/0,3*10^-6*10=6675 с=111,25 мин

Answer 2

Для расчета времени покрытия цинком площади поверхности необходимо использовать законы электролиза. В данном случае используется формула:

\[ Q = I \cdot t \]

где: - \( Q \) - количество электричества (в кулоульомах), - \( I \) - сила тока (в амперах), - \( t \) - время электролиза (в секундах).

Количество электричества можно также выразить через массу вещества, используя закон электролиза:

\[ Q = \frac{m \cdot z}{F} \]

где: - \( m \) - масса вещества (в граммах), - \( z \) - число зарядов, проходящих через вещество (в кулонах), - \( F \) - фарад (заряд 1 моль электронов).

Масса вещества, покрывающего поверхность, связана с площадью поверхности и толщиной слоя следующим образом:

\[ m = \rho \cdot V \]

где: - \( \rho \) - плотность материала (в г/см³), - \( V \) - объем материала (в см³).

Объем материала можно выразить через площадь поверхности и толщину слоя:

\[ V = A \cdot d \]

где: - \( A \) - площадь поверхности (в см²), - \( d \) - толщина слоя (в см).

Теперь мы можем объединить все формулы:

\[ Q = \frac{\rho \cdot A \cdot d \cdot z}{F} \]

Используем первую формулу для определения времени:

\[ t = \frac{Q}{I} \]

Теперь давайте подставим все известные значения. По условию, \( A = 68 \, \text{см}^2 \), \( d = 0.05 \, \text{см} \), \( I = 5 \, \text{A} \), \( z \) зависит от элементарного заряда, \( F \) равен заряду 1 моль электронов, а плотность цинка \( \rho \) примерно равна \( 7.14 \, \text{г/см}^3 \).

\[ z \approx 1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \] \[ F \approx 96485 \, \text{Кл/моль} \] \[ \rho \approx 7.14 \, \text{г/см}^3 \]

Теперь подставим все значения в формулу и решим её:

\[ Q = \frac{7.14 \cdot 68 \cdot 0.05 \cdot 1.602 \times 10^{-19}}{96485} \]

\[ Q \approx 8.961 \times 10^{-8} \, \text{Кл} \]

Теперь используем вторую формулу:

\[ t = \frac{8.961 \times 10^{-8}}{5} \]

\[ t \approx 1.792 \times 10^{-8} \, \text{сек} \]

Итак, время покрытия цинком примерно равно \( 1.792 \times 10^{-8} \) секунд.