Серебрение детали продолжалось 0,5 ч при силе тока в электролитической ванне 2 А.

1. Какова масса серебра, которое осело на детали, если электрохимический эквивалент серебра составляет 1,12 мг/Кл?
2. Какова толщина покрытия, если площадь поверхности детали равна 100 см2, а плотность серебра составляет 10,2 · 103 кг/м3?
3. Какое напряжение использовалось для серебрения детали, если было затрачено 0,025 кВт · ч электрической энергии, а КПД установки составляет 80%?

Физика 11 класс Электролиз и электрохимические процессы масса серебра серебрение детали электрохимический эквивалент Сила тока площадь поверхности плотность серебра напряжение затраченная энергия КПД установки Новый

Давайте поэтапно решим задачу, используя данные, которые у нас есть.

1. Находим массу серебра, осевшего на детали.

Для начала используем формулу для расчета массы, осевшей на детали:

m = E * Q,

где:

• m - масса серебра (в граммах),
• E - электрохимический эквивалент (в мг/Кл),
• Q - электрический заряд (в Кл).

Сначала найдем заряд Q, который прошел через электролитическую ванну:

Q = I * t,

где:

• I - сила тока (в А),
• t - время (в секундах).

Переведем время из часов в секунды:

t = 0,5 ч * 3600 с/ч = 1800 с.

Теперь подставим значения:

Q = 2 А * 1800 с = 3600 Кл.

Теперь можем найти массу серебра:

m = 1,12 мг/Кл * 3600 Кл = 4032 мг.

Переведем массу в граммы:

m = 4032 мг / 1000 = 4,032 г.

Таким образом, масса серебра, осевшего на детали, составляет 4,032 г.

2. Находим толщину покрытия.

Для нахождения толщины покрытия используем формулу:

d = m / (ρ * S),

где:

• d - толщина покрытия (в м),
• m - масса серебра (в кг),
• ρ - плотность серебра (в кг/м³),
• S - площадь поверхности детали (в м²).

Сначала переведем массу серебра в килограммы:

m = 4,032 г / 1000 = 0,004032 кг.

Теперь площадь поверхности детали переведем в квадратные метры:

S = 100 см² / 10000 = 0,01 м².

Теперь подставим значения в формулу:

d = 0,004032 кг / (10,2 * 10³ кг/м³ * 0,01 м²) = 0,000395 м.

Переведем толщину в миллиметры:

d = 0,000395 м * 1000 = 0,395 мм.

Таким образом, толщина покрытия составляет 0,395 мм.

3. Находим напряжение, использованное для серебрения детали.

Сначала найдем общее количество энергии, затраченной на серебрение:

Энергия = мощность * время.

Поскольку КПД установки составляет 80%, то фактическая мощность будет:

P = 0,025 кВт·ч / 0,8 = 0,03125 кВт·ч.

Переведем кВт·ч в Джоули:

1 кВт·ч = 3600 Дж,

Энергия = 0,03125 кВт·ч * 3600 Дж/кВт·ч = 112.5 Дж.

Теперь можем использовать формулу для расчета напряжения:

U = W / Q,

где:

• U - напряжение (в В),
• W - работа (в Дж),
• Q - заряд (в Кл).

Подставим известные значения:

U = 112.5 Дж / 3600 Кл = 0.03125 В.

Таким образом, напряжение, использованное для серебрения детали, составляет 0,03125 В.