Вычислите время, в течение которого должен быть пропущен ток в 1,5 А через раствор цинковой соли, чтобы покрыть металлическую пластинку слоем цинка толщиной 2,5∙l0-5 м, если общая площадь поверхности пластинки 0,1 м2, а выход по току 90,5%. Плотность цинка 7133 кг/м3.
t = (m * ρ) / (I * A * γ)
где:
t - время, с которым должен пропускаться ток в Амперах (секундах),
m - масса вещества, которое должно быть покрыто через раствор цинка (килограммах),
ρ - плотность цинка (кг/м3),
I - сила тока (Ампер),
A - площадь поверхности пластинки (м2),
γ - выход по току (в долях от единицы).
1. Сначала найдем массу вещества, которое должно быть покрыто, используя следующую формулу:
m = ρ * V
где V - объем цинка, который должен быть покрыт. Объем можно найти, зная толщину покрытия и площадь поверхности пластинки:
V = h * A
где h - толщина покрытия (м).
В нашем случае, толщина толщина покрытия h = 2,5*l0-5 м = 2,5*10^(-5) м.
Площадь поверхности пластинки A = 0,1 м2.
Тогда объем цинка V = (2,5*10^(-5) м) * (0,1 м2) = 2,5*10^(-6) м3.
Масса вещества m = (7133 кг/м3) * (2,5*10^(-6) м3) = 0,0178325 кг.
2. Теперь подставим полученные значения в исходную формулу:
t = (0,0178325 кг * 7133 кг/м3) / (1,5 А * 0,1 м2 * 0,905)
Выполняем вычисления:
t = (127,0202825 кг) / (0,13575 А * м2)
t = 937,2875999 (кг*A) / (А*м2)
t = 937,2875999 секунд
Ответ: В течение примерно 937,3 секунд (или около 15 минут и 37 секунд) должен быть пропущен ток в 1,5 А через раствор цинковой соли, чтобы покрыть металлическую пластинку слоем цинка толщиной 2,5∙l0-5 м, при условии, что общая площадь поверхности пластинки 0,1 м2, а выход по току 90,5%.