Яка сила струму використовувалася під час 4-годинного електролізу сталевої деталі з площею поверхні 800 см2 і нікелевим

Vsevolod

41

Для решения данной задачи используем закон Фарадея для электролиза, который гласит, что количество продуктов электролиза прямо пропорционально заряду, проходящему через электролит. Заряд можно найти, используя следующую формулу:

\[Q = I \cdot t\]

где \(Q\) - заряд, \(I\) - сила тока и \(t\) - время.

Для начала переведем единицы измерения площади и толщины в систему Международных единиц (СИ). Дано, что площадь поверхности составляет 800 см\(^2\), что приблизительно равно 0,08 м\(^2\) (так как 1 см\(^2\) = 0,0001 м\(^2\)).

Толщина никелевого слоя составляет 54 мкм, что равно 0,054 мм, или 0,000054 м (так как 1 мм = 0,001 м и 1 мкм = 0,001 мм).

Для расчета заряда нам также нужно знать время, прошедшее в течение электролиза. Дано, что электролиз продолжался 4 часа, что равно 14400 секунд (так как 1 час = 3600 секунд).

Теперь можем приступить к расчету заряда:

\[Q = I \cdot t\]

Мы знаем время: \(t = 14400\) секунд и площадь поверхности: \(A = 0,08\) м\(^2\).

Толщину никелевого слоя нужно использовать для расчета площади анода.

Поскольку толщина никелевого слоя может быть неоднородной, возьмем среднее значение толщины слоя: \(d = 0,000054\) м.

Теперь можно вычислить площадь анода \(A_a\) с помощью следующей формулы:

\[A_a = A + 2 \cdot d \cdot A\]

Подставляем аргументы и получим:

\[A_a = 0,08 + 2 \cdot 0,000054 \cdot 0,08\]

\[A_a = 0,08 + 0,0000864\]

\[A_a = 0,0800864\) м\(^2\)

Теперь мы можем найти силу тока \(I\) с использованием формулы:

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

Подставляем значения и получим:

\[I = \frac{0,0800864}{14400}\]

\[I \approx 5,56 \cdot 10^{-6}\) А

Таким образом, сила тока, использованная во время 4-часового электролиза стальной детали с площадью поверхности 800 см\(^2\) и никелевым слоем толщиной 54 мкм, составляет примерно 5,56 мкА (ампер) или \(5,56 \cdot 10^{-6}\) А (ампер).