Какой электрический ток должен пройти через газовый вольтметр, чтобы получить 0,2 м3 водорода за 10 часов

Parovoz

4

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся закон Ома и уравнение пропорциональности для электролиза воды.

1. Начнем с уравнения пропорциональности для электролиза воды. По этому уравнению, количество выделенного газа напрямую пропорционально затраченному электрическому заряду.

Количество выделенного водорода = а * заряд,
где а - постоянная пропорциональности.

2. Мы знаем, что за 10 часов было выделено 0,2 м3 водорода. Мы также знаем, что плотность водорода составляет 0,09 кг/м3. Пользуясь этой информацией, мы можем определить массу выделенного водорода.

Масса водорода = объем водорода * плотность водорода = 0,2 м3 * 0,09 кг/м3

3. Теперь, используя известные значения массы и постоянной пропорциональности, мы можем найти затраченный электрический заряд.

Масса водорода = а * заряд
заряд = масса водорода / а

4. Известно, что плотность водорода составляет 0,09 кг/м3 и молярная масса водорода равна 2 г/моль. Молярная масса водорода позволяет нам перейти от массы водорода к количеству вещества водорода.

Масса водорода = количество вещества водорода * молярная масса водорода
количество вещества водорода = масса водорода / молярная масса водорода

5. Так как 1 моль водорода содержит 6,022 × 10^23 молекул водорода, мы можем использовать полученное количество вещества водорода для определения количества молекул водорода.

Количество молекул водорода = количество вещества водорода * 6,022 × 10^23

6. Количество молекул водорода напрямую связано с затраченным электрическим зарядом. Так как каждое вещество водорода получается из двух молекул воды, мы можем использовать эту информацию для определения затраченного электрического заряда.

Количество молекул воды = (количество молекул водорода) / 2

7. В законе Ома говорится, что ток равен отношению напряжения к сопротивлению. В данной задаче напряжение не указано, поэтому мы будем использовать эту формулу вместе с известным временем для определения затраченного заряда.

Заряд = ток * время

8. Теперь мы можем объединить все наши данные и вычислить требуемый ток электрического тока.

Ток = заряд / время

Общий подход для данной задачи:
1. Определите массу водорода, используя плотность и объем водорода.
2. Найдите затраченный электрический заряд, используя массу водорода и постоянную пропорциональности.
3. Определите количество вещества водорода, используя массу водорода и молярную массу водорода.
4. Определите количество молекул водорода, используя количество вещества водорода и число Авогадро.
5. Определите затраченный электрический заряд, используя количество молекул водорода и соотношение молекул воды к молекулам водорода.
6. Найдите требуемый ток, используя затраченный электрический заряд и время.

Пожалуйста, поделитесь значениями или расчетами, которые у вас есть, чтобы я могу продолжить расчеты.