Сколько времени потребуется для отложения слоя толщиной 50 мкм при плотности тока 5 ма/см2 через электролитический

Для решения данной задачи, нам понадобится знание формулы, связывающей время отложения слоя, плотность тока и толщину слоя. Данную формулу можно записать следующим образом:

\[t = \frac{m}{z \cdot F \cdot A}\]

где
\(t\) - время отложения слоя,
\(m\) - масса отложенного вещества,
\(z\) - заряд ионов вещества (для NiSO4 это 2),
\(F\) - Фарадеевская постоянная (9.65 * 10^4),
\(A\) - площадь поверхности отложения слоя.

Для начала, мы можем найти массу отложенного вещества, используя следующую формулу:

\[m = \rho \cdot V\]

где
\(\rho\) - плотность вещества (для никеля это 8.9 г/см^3),
\(V\) - объем отложенного вещества.

Так как толщина слоя задана в микрометрах (мкм), а площадь поверхности в квадратных сантиметрах (см^2), нам нужно преобразовать единицы измерения. 1 мкм равен 0.0001 см, поэтому толщину слоя в сантиметрах можно выразить следующим образом:

\[h = 50 \cdot 0.0001 = 0.005 \, см\]

После этого, мы можем найти объем отложенного вещества, используя формулу:

\[V = A \cdot h\]

Подставляя значения в формулу, получим:

\[V = 1 \cdot 0.005 = 0.005 \, см^3\]

Теперь, мы можем найти массу отложенного вещества:

\[m = 8.9 \cdot 0.005 = 0.0445 \, г\]

После того, как мы нашли массу отложенного вещества, мы можем использовать первую формулу для определения времени отложения слоя. Подставляя значения, получим:

\[t = \frac{0.0445}{2 \cdot 9.65 \cdot 10^4 \cdot 5} = 2.3 \cdot 10^{-8} \, с\]

Таким образом, время, необходимое для отложения слоя толщиной 50 мкм при плотности тока 5 ма/см2, составляет 2.3 * 10^(-8) секунд.

Для решения второй части задачи, нам понадобится найти мощность, которая определяется формулой:

\[P = \frac{W}{t}\]

где
\(P\) - мощность,
\(W\) - работа (масса отложенного вещества, умноженная на электрический заряд),
\(t\) - время.

Мы уже нашли массу отложенного вещества (0.0445 г) и время (3600 секунд), поэтому нам осталось найти работу. Работа определяется формулой:

\[W = m \cdot z \cdot F\]

Подставляя значения, получим:

\[W = 0.0445 \cdot 2 \cdot 9.65 \cdot 10^4 = 8.6 \, Дж\]

Теперь, мы можем найти мощность:

\[P = \frac{8.6}{3600} = 0.0024 \, Вт\]

Таким образом, мощность, необходимая для покрытия площади поверхности 1 мм2 никелем до толщины 50 мкм в течение 1 часа, составляет 0.0024 Вт.