1. Для создания на поверхности детали защитного металлического покрытия используется процесс электролиза. При силе тока I=2,0A за время t=?на деталь с площадью поверхности S=10см^2 оcaждается слой Zn толщиной d=110. Определите время.
2. В процессе электролиза за время при силе тока I= 0,5А за счет осаждения металла масса катода увеличилась от m1, до m2=16,20г Электрохимический эквивалент металла равен к=0,34. Определите значение m1.
3. При получении алюминия электролитическим металла массой m=2,5 кг затраты электроэнергии составляет W=37,3 кВтч. Найти напряжение
t = (d * S) / (I * A)
где:
- t - время осаждения слоя, которое мы хотим определить
- d - толщина слоя Zn, равная 110 мкм (1 мкм = 0,001 мм = 0,0001 см)
- S - площадь поверхности детали, равная 10 см^2
- I - сила тока, равная 2,0 А
- A - эквивалент химической реакции в А * ч / моль (для Zn A = 32,1 г/А * ч)
Заменим значения:
t = (110 * 0,1) / (2,0 * 32,1)
t = 3,43/64,2
t ≈ 0,05 часа
Итак, время осаждения слоя Zn толщиной 110 мкм на детали с площадью поверхности 10 см^2 при силе тока 2,0 А составляет примерно 0,05 часа.
2. Чтобы определить значение m1, необходимо использовать формулу:
m1 = m2 - (I * t) / k
где:
- m1 - исходная масса катода
- m2 - конечная масса катода, равная 16,20 г
- I - сила тока, равная 0,5 А
- t - время электролиза
- k - электрохимический эквивалент металла
Заменим значения:
m1 = 16,20 - (0,5 * t) / 0,34
Так как значение времени (t) не известно, мы не можем точно определить m1.
3. Для определения напряжения необходимо использовать формулу:
W = U * I * t
где:
- W - затраты электроэнергии, равные 37,3 кВтч
- U - напряжение
- I - сила тока
- t - время
Мы хотим найти U, поэтому выразим его:
U = W / (I * t)
Заменим значения:
U = 37,3 кВтч / (2,5 кг * 1000 В * 3600 с)
U ≈ 0,0039 В
Итак, напряжение в процессе получения алюминия электролитическим путем при массе металла 2,5 кг и затратах электроэннергии 37,3 кВтч составляет примерно 0,0039 В.