Найдите мощность, затрачиваемую на прогрев электролита, если за 50 минут выделилось 0.3 г водорода при электролизе

Bulka

63

Для решения этой задачи нам потребуется использовать формулу для определения мощности, затрачиваемой на процесс электролиза. Мощность можно выразить через потребляемую в процессе подвода заряда электролитом энергию.

Для начала определим количество заряда, прошедшего через электролит в процессе электролиза.
Известно, что \(Q = \frac{m}{M} \cdot e\), где:
\(Q\) - заряд (Кл),
\(m\) - масса вещества, выделенного или поглощённого на электроде (г),
\(M\) - молярная масса вещества (г/моль),
\(e\) - заряд элементарной частицы (1.6 · \(10^{-19}\) Кл).

Из условия задачи дано, что масса выделенного водорода равна 0.3 г, поэтому можно заменить \(m\) на 0.3 г. Молярная масса водорода \(H_2\) равна 2 г/моль. Теперь можем рассчитать заряд элементарной частицы:

\[Q = \frac{0.3}{2} \cdot 1.6 \cdot 10^{-19}\]

\[Q = 2.4 \cdot 10^{-19}\]

Теперь, используя формулу для мощности \(\text{P} = U \cdot I\), где \(\text{P}\) - мощность (Вт), \(U\) - напряжение (В), \(I\) - сила тока (А), найдем мощность, затрачиваемую на прогрев электролита.
В данной задаче сопротивление электролита необходимо для расчета напряжения и силы тока.

Исходя из данной информации, формула для определения мощности может быть выражена как:
\[\text{P} = U \cdot I = U \cdot \frac{Q}{t}\],
где \(t\) - время, в течение которого происходит процесс (в данном случае 50 минут).

Для решения задачи необходимо знать значение сопротивления электролита (\(R\)).

Подставим известные значения в формулу для мощности:
\[\text{P} = U \cdot I = U \cdot \frac{Q}{t}\].

Теперь, зная сопротивление электролита, можно рассчитать мощность, затрачиваемую на прогрев электролита.