Як довго тривав процес електролізу сталевої деталі площею 500 см², яку вкрили

Question

Физика: Як довго тривав процес електролізу сталевої деталі площею 500 см², яку вкрили шаром нікелю товщиною 50 мкм, при силі струму

Valentinovich · Accepted Answer

Для решения задачи нам нужно использовать формулу для расчета времени электролиза:

t = \frac{m}{Q \cdot I}

где

t

- время электролиза,

m

- масса осажденного вещества,

Q

- заряд, проходящий через электролит,

I

- сила тока.

У нас даны параметры сталевой детали и никелевого покрытия. Для начала найдем массу осажденного никеля. Мы знаем площадь поверхности детали и толщину покрытия. Площадь можно привести в квадратные метры:

S = 500 {см}^{2} = 0.05 м^{2}

Толщина покрытия нужно привести в метры:

h = 50 мкм = 0.00005 м

Теперь можем найти объем осажденного никеля:

V = S \cdot h = 0.05 м^{2} \cdot 0.00005 м = 0.0000025 м^{3}

Для расчета массы нам потребуется плотность никеля. Пусть плотность никеля равна

8900 {кг/м}^{3}

. Тогда массу можем найти по формуле:

m = V \cdot ρ = 0.0000025 м^{3} \cdot 8900 {кг/м}^{3} = 0.02225 кг = 22.25 г

Теперь, зная массу осажденного вещества, можем рассчитать заряд, проходящий через электролит. Для этого воспользуемся формулой для расчета заряда:

Q = m \cdot z

где

z

- заряд электрона (

1.6 \cdot 10^{- 19} Кл

).

Q = 0.02225 кг \cdot (1.6 \cdot 10^{- 19} Кл) = 3.56 \cdot 10^{17} Кл

Теперь, зная заряд, можем рассчитать время электролиза. Пусть сила тока равна

I = 2 А

. Подставим все значения в формулу:

t = \frac{m}{Q \cdot I} = \frac{0.02225 кг}{3.56 \cdot 10^{17} Кл \cdot 2 А}

Произведем расчет:

t \approx 3.13 \cdot 10^{- 20} с

Таким образом, процесс электролиза сталевой детали площадью 500 см² с никелевым покрытием толщиной 50 мкм при силе тока 2 А длится примерно

3.13 \cdot 10^{- 20}

секунд.

Як довго тривав процес електролізу сталевої деталі площею 500 см², яку вкрили шаром нікелю товщиною 50 мкм, при силі

Valentinovich

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!