Какова толщина слоя меди, который образовался за 5 часов при электролизе медного купороса, если плотность тока составляет 0,8 А/дм2?

Физика 9 класс Электролиз толщина слоя меди электролиз медного купороса плотность тока 0,8 А/дм2 физика 9 класс расчет толщины меди время электролиза медный купорос электрический ток закон Фарадея электролитические процессы Новый

Для того чтобы определить толщину слоя меди, образовавшегося при электролизе медного купороса, нам нужно использовать несколько физических формул и провести необходимые расчеты.

Во-первых, давайте вспомним, что масса меди (m), которая откладывается на катоде, может быть вычислена по формуле:

m = p S d (1)

где:

• p - плотность меди (8900 кг/м³);
• S - площадь катода (в дм²);
• d - толщина слоя меди (в метрах).

Теперь мы можем выразить толщину слоя меди (d) через массу (m):

d = m / (p * S) (2)

Следующий шаг - это определить массу меди, которая выделяется за определенное время. Для этого используем формулу:

m = k I t (3)

где:

• k - постоянная, равная 0,333 г/экв (или 0,333 * 10^-6 кг/экв);
• I - сила тока (в амперах);
• t - время (в секундах).

Согласно уравнению, сила тока (I) также может быть выражена через плотность тока:

I = j * S (4)

где j - плотность тока (в А/дм²).

Теперь, подставив уравнение (4) в (3), мы получим:

m = k (j S) * t (5)

Теперь подставим уравнение (5) в (2):

d = k j t / p (6)

Теперь, давайте подставим известные значения:

• k = 0,333 * 10^-6 кг/экв;
• j = 0,8 А/дм²;
• t = 5 часов = 5 * 3600 секунд = 18000 секунд;
• p = 8900 кг/м³.

Теперь подставим все значения в формулу (6):

d = (0,333 10^-6) (0,8 10^2) (18000) / 8900

Рассчитаем:

• 0,8 * 10^2 = 80;
• 0,333 * 80 * 18000 = 480000; 480000 * 10^-6 = 0,48;
• Теперь делим: 0,48 / 8900 = 0,53 * 10^-4 м.

Таким образом, толщина слоя меди, образовавшегося за 5 часов при электролизе, составила 0,53 * 10^-4 м или 0,053 мм.