Розв'язати задачі: 1. Визначте, при якій температурі опір дроту становитиме 18,2Ом, якщо при температурі 10С опір залізного дроту 13,7Ом. 2. Сила струму під час електролізу становить 2,5А. За 10хв в електоролітичній ванні виділилось 508мг двовалентного металу. Визначте, який це метал. 3. Визначте потужність електролітичної установки, якщо в електролітичній ванні за 30хв виділилося 3г міді. Опір розчину між електродами 0,8Ом.
Ответы
Ответ:
1. Для розв'язання першої задачі використовуємо закон Ома: R = R0 * (1 + α * ΔT), де R - опір при певній температурі, R0 - опір при початковій температурі, α - температурний коефіцієнт, ΔT - різниця температур.
Знаючи, що R0 = 13,7 Ом при температурі 10°C, і бажаний опір R = 18,2 Ом, ми можемо знайти температурну різницю ΔT:
18,2 = 13,7 * (1 + α * ΔT)
1 + α * ΔT = 18,2 / 13,7
1 + α * ΔT ≈ 1,3285
Тепер визначимо температурний коефіцієнт α:
α = (1,3285 - 1) / ΔT
α = 0,3285 / ΔT
Звідси ми можемо знайти температурну різницю ΔT:
ΔT = 0,3285 / α
Температурний коефіцієнт для залізного дроту становить приблизно 0,00651 1/°C. Тепер ми можемо підставити значення α в формулу і знайти ΔT:
ΔT = 0,3285 / 0,00651 ≈ 50,46°C
Тепер знайдемо температуру, при якій опір становитиме 18,2 Ом:
Т = 10°C + ΔT ≈ 10°C + 50,46°C ≈ 60,46°C
Отже, опір дроту становитиме 18,2 Ом при температурі приблизно 60,46°C.
2. Друга задача пов'язана з електролізом металу. Ми знаємо силу струму I = 2,5 А та кількість виділеного металу m = 508 мг (або 0,508 г). Щоб знайти з яким металом маємо справу, спочатку перетворимо кількість металу в грамах у масу в молях.
Маса одного моля будь-якого елементу в грамах дорівнює його атомній масі. Для двовалентного металу (M) визначимо його атомну масу (Mm):
Mm = m / n
де n - кількість молів.
Тепер знайдемо кількість молів:
n = m / Mm
n = 0,508 г / Mm
Тепер ми можемо визначити атомну масу (Mm) металу, який виділяється під час електролізу, і подивитися, який елемент має атомну масу, схожу на знайдену.
3. Третя задача пов'язана з потужністю електролітичної установки. Ми знаємо масу виділеної міді (m = 3 г) і опір розчину між електродами (R = 0,8 Ом), а також час (t = 30 хв, або 1800 секунд).
Спершу визначимо заряд (Q), який пройшов через електролітичну ванну, використовуючи силу струму (I = Q / t):
I = Q / t
2,5 А = Q / 1800 с
Q = 2,5 А * 1800 с
Q = 4500 Кл (колонб)
Тепер, ми можемо визначити потужність (P) за допомогою закону Ома (P = I^2 * R):
P = (2,5 А)^2 * 0,8 Ом
P = 6,25 Вт
Отже, потужність електролітичної установки становить 6,25 Вт.