Під час проведення електролізу сталевої деталі площею поверхні 800 кв. см було нанесено шар нікелю товщиною 54 мкм

Роза

54

Решение:

Для начала определим объем нанесенного слоя никеля. Объем нанесенного слоя можно найти, умножив площадь поверхности на толщину:

\[V = S \cdot h\]

Где:
\(V\) - объем нанесенного слоя,
\(S\) - площадь поверхности,
\(h\) - толщина слоя.

Подставляя известные значения:

\[V = 800 \, \text{см}^2 \cdot 54 \, \text{мкм} = 800 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 \cdot 54 \times 10^{-6} \, \text{м} = 0.0000432 \, \text{м}^3\]

Теперь, используя закон Фарадея, можно определить количество затраченного заряда и, следовательно, интенсивность тока. Формула закона Фарадея:

\[Q = z \cdot n \cdot F\]

Где:
\(Q\) - количество заряда,
\(z\) - количество перенесенных зарядов одной молекулой металла (заряд никеля равен 2),
\(n\) - количество молекул металла,
\(F\) - постоянная Фарадея.

Рассчитаем количество молекул металла:

\[n = \frac{V \cdot \rho}{M}\]

Где:
\(\rho\) - плотность металла (для никеля примерно 8900 кг/\(\text{м}^3\)),
\(M\) - молярная масса ника (58.71 г/моль).

\[n = \frac{0.0000432 \, \text{м}^3 \times 8900 \, \text{кг/м}^3}{58.71 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль}} = 660.804\]

Теперь можем найти количество заряда \(Q\). Для этого подставим известные значения и постоянную Фарадея (\(96485 \text{ Кл/моль}\)):

\[Q = 2 \times 660.804 \times 96485 = 127216.9 \, \text{Кл}\]

Наконец, найдем интенсивность тока, зная, что процесс длился 4 часа (\(14400\) секунд):

\[I = \frac{Q}{t}\]

\[I = \frac{127216.9}{14400} ≈ 8.8456 \, \text{А}\]

Итак, интенсивность струму, необходимая для проведения электролиза стальной детали площадью 800 кв. см с нанесением слоя никеля толщиной 54 мкм в течение 4 часов, составляет около 8.8456 Ампер.