Какой ток необходимо пропустить через электролитическую ванну, чтобы завершить процесс никелирования детали площадью

Лёха_5670

38

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать формулу для определения количества вещества, осажденного на электроде в процессе электролиза.

Мы знаем, что плотность никеля составляет 8900 кг/м3. Это означает, что каждый кубический метр никеля имеет массу 8900 килограммов. Также нам дано, что площадь поверхности, которую мы хотим никелировать, равна 0,3 м2, а толщина слоя никеля должна быть 0,08 мм.

Сначала нам нужно найти объем никеля, который нам понадобится для окончания процесса никелирования детали. Мы можем это сделать, умножив площадь поверхности на толщину слоя:

\[Объем\ никеля = площадь\ поверхности \times толщина\ слоя\]

\[Объем\ никеля = 0,3\ м^2 \times 0,08\ мм\]

Теперь нам нужно перевести единицы измерения толщины слоя в метры, чтобы они соответствовали площади поверхности:

\[Толщина\ слоя = 0,08\ мм = 0,08 \times 10^{-3}\ м = 8 \times 10^{-5}\ м\]

\[Объем\ никеля = 0,3\ м^2 \times 8 \times 10^{-5}\ м = 0,024 \times 10^{-4}\ м^3\]

Теперь, чтобы найти массу никеля, необходимую для никелирования детали, мы умножим объем никеля на его плотность:

\[Масса\ никеля = объем\ никеля \times плотность\ никеля\]

\[Масса\ никеля = 0,024 \times 10^{-4}\ м^3 \times 8900\ кг/м^3\]

Теперь у нас есть масса никеля, необходимая для этого процесса никелирования. Оставшаяся информация в задаче - время процесса никелирования, равное 3 часа.

Теперь нам нужно найти ток, необходимый для никелирования детали за это время. Мы можем использовать формулу:

\[Масса\ никеля = заряд \times время\ процесса\]

где заряд - это произведение тока на время.

Решим эту формулу относительно тока:

\[ток = \frac{{масса\ никеля}}{{время\ процесса}}\]

\[ток = \frac{{0,024 \times 10^{-4}\ м^3 \times 8900\ кг/м^3}}{{3\ часа}}\]

Переведем единицы времени в секунды, чтобы они соответствовали другим единицам измерения:

\[ток = \frac{{0,024 \times 10^{-4}\ м^3 \times 8900\ кг/м^3}}{{3\ часа \times 3600\ секунд}}\]

Выполняя необходимые вычисления, получаем:

\[ток \approx 2,469\ A\]

Таким образом, чтобы завершить процесс никелирования детали площадью 0,3 м2 со слоем толщиной 0,08 мм за 3 часа, необходимо пропустить ток примерно 2,469 ампера через электролитическую ванну.