Яким часом буде займати утворення 0,03 мм шару двовалентного нікелю на поверхні виробу, якщо його площа дорівнює

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся формулы, связанные с законом Электролиза Фаредея и законом Ома.

Сначала найдем время, которое займет образование 0,03 мм слоя двовалентного никеля на поверхности изделия. Для этого воспользуемся формулой закона Электролиза Фаредея:

\[Q = z \cdot F \cdot n\]

где \(Q\) - количество электричества (кл), \(z\) - заряд иона (кл), \(F\) - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль), \(n\) - количество молей вещества.

Масса двухатомного никеля (\(M_{Ni}\)) равна 58,7 г/моль, и двухатомный никель имеет заряд 2+, поэтому заряд иона (\(z\)) равен 2 е.

Теперь найдем количество электричества, переданного через раствор. Для этого используем формулу:

\[Q = I \cdot t\]

где \(I\) - сила тока (А), \(t\) - время (с).

Так как сила тока (\(I\)) и напряжение (\(U\)) связаны законом Ома:

\[I = \frac{U}{R}\]

где \(U\) - напряжение (В), \(R\) - сопротивление (Ом).

Теперь мы можем составить уравнение, связывающее время (\(t\)) с данными задачи:

\[I \cdot t = z \cdot F \cdot n\]

\[t = \frac{z \cdot F \cdot n}{I}\]

Теперь подставим известные значения в формулу:

Для начала найдем площадь поверхности изделия в квадратных миллиметрах:

\[S = 120 см^2 = 12000 \; мм^2\]

Теперь найдем количество молей никеля (\(n\)):

\[n = \frac{m}{M_{Ni}}\]

где \(m\) - масса никеля (г).

Мы знаем, что масса никеля равна 0,03 мм, поэтому:

\[m = V \cdot \rho\]

где \(V\) - объем (см^3), \(\rho\) - плотность (г/см^3).

Объем (\(V\)) можно найти, используя формулу:

\[V = S \cdot h\]

где \(h\) - толщина слоя никеля (см). В нашем случае \(h = 0,03 мм = 0,003 см\).

Теперь мы знаем все необходимые значения для решения задачи:

\[m = V \cdot \rho = S \cdot h \cdot \rho\]
\[n = \frac{m}{M_{Ni}}\]

Подставим найденные значения для \(n\), \(U\) и \(R\) в уравнение для времени \(t\):

\[t = \frac{z \cdot F \cdot n}{I}\]

Теперь ответим на вторую часть вопроса, касающуюся количества энергии, затраченной во время процесса никелирования. Для этого воспользуемся формулой:

\[E = U \cdot I \cdot t\]

Подставим значения \(U\), \(I\) и \(t\) и найдем ответ.

Надеюсь, это решение помогло вам понять задачу! Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, спрашивайте.