Яка кількість комплектів деталей може бути прохромувана при використанні 3,7 * 10^8 Дж електроенергії, якщо поверхня хромованих деталей на автомобілі становить 0,9 м2, товщина покриття - 0,03 мм, напруга на затискачах ванни - 4 В, а густина хрому - 7190 кг/м3?
Zolotaya_Zavesa_2715
Для решения этой задачи, нам необходимо вычислить количество деталей, которые можно прохромировать с использованием указанной энергии.
Для начала, найдем объем хромового покрытия на одной детали. Объем можно найти, умножив площадь поверхности детали на ее толщину. Используя данные из условия задачи, получим:
\[V = S \cdot h\]
где \(V\) - объем покрытия, \(S\) - площадь поверхности, \(h\) - толщина покрытия.
Подставив значения, получим:
\[V = 0.9 \, \text{м}^2 \cdot 0.03 \, \text{мм}\]
Однако, толщина покрытия должна быть выражена в метрах, поэтому переведем ее в метры:
\[h = 0.03 \, \text{мм} \cdot 0.001 = 0.00003 \, \text{м}\]
Теперь можем подставить все значения в формулу и вычислить объем покрытия:
\[V = 0.9 \, \text{м}^2 \cdot 0.00003 \, \text{м} = 0.000027 \, \text{м}^3\]
Следующим шагом, мы найдем массу хрома, которая необходима для покрытия одной детали. Массу можно найти, умножив объем покрытия на плотность хрома:
\[m = V \cdot \rho\]
где \(m\) - масса покрытия, \(\rho\) - плотность хрома.
Подставив значения, получим:
\[m = 0.000027 \, \text{м}^3 \cdot 7190 \, \text{кг/м}^3 = 0.19453 \, \text{кг}\]
Теперь, найдем количество деталей, которые можно покрыть с использованием всей доступной энергии. Для этого, нам необходимо знать количество энергии, которое требуется на прохромирование одной детали. Энергия можно найти, умножив напряжение на затискачах ванни на заряд электрона:
\[E = U \cdot q\]
где \(E\) - энергия, \(U\) - напряжение, \(q\) - заряд электрона.
Заряд электрона составляет \(1.6 \times 10^{-19}\) Кл.
Подставив значения, получим:
\[E = 4 \, \text{В} \cdot 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} = 6.4 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]
Теперь можем найти количество деталей:
\[N = \frac{\text{общая энергия}}{\text{энергия на одну деталь}}\]
\[N = \frac{3.7 \times 10^{8} \, \text{Дж}}{6.4 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}\]
Поделив, получим:
\[N \approx 5.78125 \times 10^{26}\]
Таким образом, количество комплектов деталей, которые можно прохромировать с использованием данной энергии, составляет приблизительно \(5.78125 \times 10^{26}\).
Для начала, найдем объем хромового покрытия на одной детали. Объем можно найти, умножив площадь поверхности детали на ее толщину. Используя данные из условия задачи, получим:
\[V = S \cdot h\]
где \(V\) - объем покрытия, \(S\) - площадь поверхности, \(h\) - толщина покрытия.
Подставив значения, получим:
\[V = 0.9 \, \text{м}^2 \cdot 0.03 \, \text{мм}\]
Однако, толщина покрытия должна быть выражена в метрах, поэтому переведем ее в метры:
\[h = 0.03 \, \text{мм} \cdot 0.001 = 0.00003 \, \text{м}\]
Теперь можем подставить все значения в формулу и вычислить объем покрытия:
\[V = 0.9 \, \text{м}^2 \cdot 0.00003 \, \text{м} = 0.000027 \, \text{м}^3\]
Следующим шагом, мы найдем массу хрома, которая необходима для покрытия одной детали. Массу можно найти, умножив объем покрытия на плотность хрома:
\[m = V \cdot \rho\]
где \(m\) - масса покрытия, \(\rho\) - плотность хрома.
Подставив значения, получим:
\[m = 0.000027 \, \text{м}^3 \cdot 7190 \, \text{кг/м}^3 = 0.19453 \, \text{кг}\]
Теперь, найдем количество деталей, которые можно покрыть с использованием всей доступной энергии. Для этого, нам необходимо знать количество энергии, которое требуется на прохромирование одной детали. Энергия можно найти, умножив напряжение на затискачах ванни на заряд электрона:
\[E = U \cdot q\]
где \(E\) - энергия, \(U\) - напряжение, \(q\) - заряд электрона.
Заряд электрона составляет \(1.6 \times 10^{-19}\) Кл.
Подставив значения, получим:
\[E = 4 \, \text{В} \cdot 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} = 6.4 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\]
Теперь можем найти количество деталей:
\[N = \frac{\text{общая энергия}}{\text{энергия на одну деталь}}\]
\[N = \frac{3.7 \times 10^{8} \, \text{Дж}}{6.4 \times 10^{-19} \, \text{Дж}}\]
Поделив, получим:
\[N \approx 5.78125 \times 10^{26}\]
Таким образом, количество комплектов деталей, которые можно прохромировать с использованием данной энергии, составляет приблизительно \(5.78125 \times 10^{26}\).
Знаешь ответ?