Если во время электролиза раствора серной кислоты в течение 50 минут было выделено 0,3 г водорода, то какова мощность

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие формулы:

Мощность (P) вычисляется с помощью формулы P = VI, где V - напряжение, а I - сила тока.

Но сначала нам нужно найти количество переданных электрических зарядов (Q). Это можно сделать, используя формулу Q = I * t, где I - сила тока, а t - время.

Далее, зная количество переданных электрических зарядов (Q) и количество выделенного водорода (m), мы можем найти количество молей водорода (n) с помощью формулы n = m / M, где M - молярная масса водорода.

Наконец, чтобы найти мощность, использованную для нагрева электролита, нам нужно использовать формулу P = V^2 / R, где V - напряжение, а R - сопротивление.

Теперь, приступим к решению задачи:

Шаг 1: Найдем количество переданных электрических зарядов (Q).
Из условия задачи дано, что за 50 минут было выделено 0,3 г водорода.
Поскольку 1 моль водорода соответствует 2 молям электрических зарядов (1F), мы можем найти количество переданных электрических зарядов следующим образом:
Q = (0,3 г / 2 г/моль) * 1 эл. заряд/моль = 0,15 эл. зарядов.

Шаг 2: Найдем количество молей водорода (n).
У нас уже есть количество переданных электрических зарядов (Q) и хотим найти количество молей водорода (n).
Используем формулу n = Q / N_A, где N_A - число Авогадро, примерно равное 6,022 × 10^23 молекул/моль.
n = 0,15 эл. зарядов / (6,022 × 10^23 молекул/моль) = 2,487 × 10^-25 моль.

Шаг 3: Найдем мощность (P), использованную для нагрева электролита.
Нам дано напряжение (V), но не дано сопротивление (R). Поэтому нам нужно найти R.
R = V / I, где V - напряжение, а I - сила тока.
Однако I = Q / t, где Q - количество переданных электрических зарядов, а t - время.
Из условия задачи дано, что время t = 50 мин = 50 * 60 секунд = 3000 секунд.
Таким образом, I = 0,15 эл. зарядов / 3000 секунд = 5 × 10^-5 А (Ампер).

Теперь мы можем найти мощность, использованную для нагрева электролита:
P = V^2 / R, где V - напряжение, а R - сопротивление.
Мы считаем, что напряжение V равно 1 В (Вольт).
P = (1 В)^2 / (5 × 10^-5 А) = 2 × 10^4 Вт (Ватт).

Таким образом, мощность, использованная для нагрева электролита, составляет 2 × 10^4 Вт (Ватт).