Яка сила струму, яка протікає через електроліт протягом 5 хвилин, якщо у цей час катод, який має площу

Skazochnaya_Princessa

3

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать формулу для расчета силы тока через электролит:

\[I = Q/t\]

где:
- \(I\) - сила тока (в амперах),
- \(Q\) - количество заряда (в кулонах),
- \(t\) - время (в секундах).

Мы можем выразить количество заряда \(Q\) через площадь и толщину покрытия металлом и электрохимическую эффективность:

\[Q = n \cdot F \cdot A \cdot d\]

где:
- \(n\) - количество молекул металла, пройденных через шар покрытия,
- \(F\) - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль),
- \(A\) - площадь катода (в квадратных метрах),
- \(d\) - толщина слоя (в метрах).

Теперь подставим это значение в исходную формулу для силы тока:

\[I = \frac{{n \cdot F \cdot A \cdot d}}{t}\]

Однако у нас нет информации о количестве молекул металла, которые прошли через покрытие. Поэтому нам нужно выразить этот параметр через электрохимическую эффективность.

Как мы знаем, электрохимическая эффективность представляет собой отношение количества заряда, участвующего в реакции, к полному количеству заряда, протекающего через электролит. Тогда:

\[n = k \cdot Q\]

где:
- \(k\) - электрохимическая эффективность.

Теперь мы можем заменить \(n\) в нашей формуле для силы тока:

\[I = \frac{{k \cdot Q \cdot F \cdot A \cdot d}}{t}\]

В задаче нам также даны значения: площадь катода \(A = 20 \, \text{см}^2 = 0.002 \, \text{м}^2\), толщина слоя \(d = 1 \, \text{мм} = 0.001 \, \text{м}\), время \(t = 5 \, \text{мин} = 300 \, \text{с}\) и электрохимическая эффективность \(k = 0.85\).

Теперь подставим все значения в формулу:

\[I = \frac{{0.85 \cdot Q \cdot 96485 \, \text{Кл/моль} \cdot 0.002 \, \text{м}^2 \cdot 0.001 \, \text{м}}}{300 \, \text{с}}\]

Рассчитаем значение формулы:

\[I = \frac{{2567 \cdot Q}}{300} \, \text{А}\]

К сожалению, мы не можем рассчитать конкретное значение силы тока, так как не известно количество заряда \(Q\). Поэтому на данный момент мы можем предложить только общую формулу для расчета силы тока в зависимости от количества заряда через электролит.