Яка сила струму була використана для електролізу сталевої деталі площею поверхні 800 см2, яка була покрита шаром нікелю

Для решения задачи нам потребуется использовать формулу электролиза:

\[Q = I \cdot t\]

где \(Q\) - количество переданного заряда, \(I\) - сила тока, \(t\) - время проведения электролиза.

Мы можем найти количество переданного заряда, используя формулу:

\[Q = n \cdot F\]

где \(n\) - количество вещества (в молях), \(F\) - постоянная Фарадея (\(F = 96,485 \, \text{кКл/моль}\)).

Сначала нам необходимо найти количество никеля, покрытого на стальной детали. Для этого мы можем использовать формулу:

\[V = S \cdot h\]

где \(V\) - объем никеля, \(S\) - площадь поверхности стальной детали, \(h\) - толщина слоя никеля.

Рассчитаем объем никеля:

\[V = 800 \, \text{см}^2 \cdot 54 \, \text{мкм}\]

Переведем единицы измерения:

\[V = 80 \, \text{см}^2 \cdot 0.054 \, \text{мм} = 4.32 \, \text{см}^3\]

Теперь, чтобы найти количество никеля в молях (\(n\)), нам нужно знать молярную массу никеля. По ней мы сможем вычислить количество вещества, используя формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса.

Молярная масса никеля равна \(58.69 \, \text{г/моль}\).

Рассчитаем массу никеля:

\[m = V \cdot \rho\]

где \(\rho\) - плотность никеля (\(\rho = 8.908 \, \text{г/см}^3\)).

\[m = 4.32 \, \text{см}^3 \cdot 8.908 \, \text{г/см}^3 = 38.449 \, \text{г}\]

Теперь можем найти количество никеля в молях:

\[n = \frac{38.449 \, \text{г}}{58.69 \, \text{г/моль}} \approx 0.655 \, \text{моль}\]

Далее, чтобы найти количество переданного заряда (\(Q\)), мы можем использовать формулу:

\[Q = n \cdot F\]

\[Q = 0.655 \, \text{моль} \cdot 96,485 \, \text{кКл/моль} \approx 63 \, \text{кКл}\]

Теперь мы можем рассчитать силу тока (\(I\)) используя формулу:

\[I = \frac{Q}{t}\]

где \(t\) - время, равное 4 часам или 14400 секундам.

\[I = \frac{63000 \, \text{Кл}}{14400 \, \text{с}} \approx 4.375 \, \text{А}\]

Итак, сила тока, использованная для электролиза стальной детали площадью поверхности 800 см², покрытой слоем никеля толщиной 54 мкм, протяженностью 4 часа, составляет приблизительно 4.375 А.