Какова средняя плотность тока при никелировании пластины, если ее поверхность покрывается слоем никеля толщиной 0,05 мм, а процесс длится 2,5 часа? Плотность никеля составляет 8900 кг/м³, а коэффициент k равен 0,3х10^-6 кг/Кл.

Пожалуйста, предоставь данное и полное решение.

Физика 11 класс Электролиз и электрические явления плотность тока никелирование физика 11 класс расчёт плотности электрический ток коэффициент k толщина слоя никеля время процесса физические формулы задачи по физике Новый

Для решения задачи нам нужно рассчитать среднюю плотность тока, используя данные о толщине слоя никеля, времени процесса, плотности никеля и коэффициенте k.

Данные:

• Толщина слоя никеля (d) = 0,05 мм = 0,05 * 10^-3 м = 5 * 10^-5 м
• Время процесса (t) = 2,5 часа = 2,5 * 3600 с = 9000 с
• Плотность никеля (ρ) = 8900 кг/м³
• Коэффициент (k) = 0,3 * 10^-6 кг/Кл

Шаг 1: Найдем массу никеля (m), который осаждается на пластину.

Для этого используем формулу:

m = ρ * V

где V - объем никеля, который можно найти как:

V = S * d

где S - площадь поверхности пластины. Поскольку площадь не указана, мы оставим ее как S.

Таким образом, масса никеля:

m = ρ * S * d = 8900 * S * (5 * 10^-5)

Шаг 2: Найдем общее количество электричества (Q), необходимое для осаждения этой массы никеля.

Используя формулу:

Q = k * m

Подставляем массу:

Q = k * (8900 * S * (5 * 10^-5))

Q = (0,3 * 10^-6) * (8900 * S * (5 * 10^-5))

Шаг 3: Найдем среднюю плотность тока (J).

Плотность тока определяется как:

J = Q / (S * t)

Подставляем выражение для Q:

J = (0,3 * 10^-6 * (8900 * S * (5 * 10^-5))) / (S * 9000)

Сократим S:

J = (0,3 * 10^-6 * 8900 * 5 * 10^-5) / 9000

Шаг 4: Вычислим значение J.

• 0,3 * 10^-6 * 8900 = 2,667 * 10^-3
• 2,667 * 10^-3 * 5 * 10^-5 = 1,3335 * 10^-7
• Теперь делим на 9000:
• J = (1,3335 * 10^-7) / 9000 = 1,481 * 10^-11 А/м²

Ответ: Средняя плотность тока при никелировании пластины составляет approximately 1,481 * 10^-11 А/м².