Який час потрібен для покриття сталевої деталі шаром хрому завтовшки 26 мкм, якщо площа поверхні становить 400

Лунный_Свет_6720

54

Для розв"язання цієї задачі нам знадобиться використати формулу, яка описує закон Фарадея електролізу. Цей закон стверджує, що маса речовини, що виділяється або розчиняється при електролізі, прямо пропорційна кількості електричного заряду, що протікає через розчин.

Формула, яку ми використовуємо для цієї задачі, має вигляд:

\[m = M \cdot I \cdot t\]

де:
- \(m\) - маса відкладеного шару (в грамах),
- \(M\) - молярна маса матеріалу (в г/моль),
- \(I\) - сила струму через електроліт (в амперах),
- \(t\) - час, протягом якого відбувається електроліз (в секундах).

Ми уже знаємо, що товщина шару хрому становить 26 мкм, а площа поверхні деталі - 400 см². Перш за все, давайте перейдемо до одиниць СІ, щоб отримати відповідні значення.

1 мікрометр (мкм) = \(1 \times 10^{-6}\) м,
1 сантиметр (см) = 0.01 м².

Отже, товщина шару в метрах:

\[h = 26 \times 10^{-6}\] м.

Площа поверхні деталі в метрах квадратних:

\[A = 400 \times 0.01\] м².

Продовжуємо розв"язувати задачу. Ми також повинні знати молярну масу хрому (Cr) - це 51.9961 г/моль. Тепер ми знаємо всі необхідні значення, щоб використовувати формулу.

Для знаходження часу, який потрібний для покриття деталі шаром хрому, остаточна формула матиме вигляд:

\[t = \frac{m}{M \cdot I}\]

Оскільки ми шукаємо час (\(t\)), ми повинні переставити формулу:

\[t = \frac{m}{M \cdot I}\]

Перш ніж продовжити, ми повинні обчислити масу (\(m\)) відкладеного шару. Для цього знадобиться використати формулу для обчислення об"єму (\(V\)) шару хрому:

\[V = A \cdot h\]

\[V = 26 \times 10^{-6} \times 400 \times 0.01\] м³.

Тепер, для визначення маси (\(m\)) відкладеного шару, використовуємо умову щільності (\(d\)) хрому, яка дорівнює 7.2 г/см³:

\[m = V \cdot d\]

\[m = 26 \times 10^{-6} \times 400 \times 0.01 \times 7.2\] г.

Тепер, коли у нас є значення маси (\(m\)), можемо розрахувати час (\(t\)):

\[t = \frac{m}{M \cdot I}\]

\[t = \frac{26 \times 10^{-6} \times 400 \times 0.01 \times 7.2}{51.9961 \cdot I}\] де \(I\) - сила струму, яку необхідно знати.

Зазначте значення сили струму (\(I\)), і я зможу вичислити час (\(t\)), який потрібний для покриття сталевої деталі шаром хрому.