Определите количество меди, выделенной в результате электролиза, если для этого было использовано 5 кВтч

Определите количество меди, выделенной в результате электролиза, если для этого было использовано 5 кВтч электроэнергии. Процесс электролиза осуществлялся при напряжении 10В с КПД установки в 75%. Эквивалентная масса меди составляет 3,3 * 10(-7) кг/кл.
Muha

Muha

Перед тем, как начать решение задачи, давайте вспомним основные понятия электролиза.

Электролиз - это процесс, при котором электрическая энергия превращается в химическую энергию с помощью электролитической ячейки. В данной задаче мы хотим узнать, сколько меди будет выделено в результате этого процесса.

Первым шагом нам необходимо найти количество затраченной электрической энергии. У нас дано, что использовано 5 кВтч (киловатт-часов). Теперь нам нужно перевести это значение в джоули (дж). Для этого воспользуемся формулой:

Э=Pt

Где:
Э - энергия в джоулях,
P - мощность в ваттах (в данном случае 5000 ватт),
t - время в секундах (в нашем случае это неизвестно).

Теперь нам нужно найти время в секундах. Для этого вспомним, что кВтч - это киловатт-час, а один час содержит 3600 секунд (60 секунд в минуте, 60 минут в часе). Таким образом, мы можем записать:

Э=Pt=5000t=5106t (переводим киловатты в ватты)

5106t=51033600 (переводим часы в секунды)

5106t=1.8107

Теперь нам нужно найти КПД установки. КПД (коэффициент полезного действия) измеряет эффективность системы и выражается в процентах. В нашей задаче установка имеет КПД 75%. Это означает, что 75% затраченной электрической энергии превратилось в химическую энергию выделенных веществ. Найдем количество электрической энергии, которая была превращена в химическую:

Eх=75100Э=0.751.8107

Теперь нам нужно найти количество меди, выделенной в результате электролиза. Для этого нам нужно знать эквивалентную массу меди, которая составляет 3,3 * 10^(-7) кг/кл.

Количество вещества можно найти с помощью формулы:

n=mM

Где:
n - количество вещества,
m - масса вещества,
M - молекулярная масса вещества.

В нашем случае молекулярной массы нет, поэтому воспользуемся эквивалентной массой. Таким образом, мы можем записать:

n=mE

Где:
n - количество вещества,
m - масса вещества (неизвестно),
E - эквивалентная масса.

А теперь найдем массу меди:

m=nM=EхEM

m=0.751.810713.3107

После подстановки всех данных получаем:

m4.0909кг

Таким образом, в результате электролиза будет выделено примерно 4.0909 кг меди.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello