Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
будет двигаться трамвай в гору с уклоном 0,03, расходуя ту же мощность?
*
26. Электрический ток в различных средах*
26.1. Определите массу меди, выделившейся на электродах из раствора
сульфата меди в течение времени t=2ч при силе тока /= 10А. F= = 9,65-104
Кл/моль; М=64-10"3 кг/моль; z=2.
26.2. Гальванический элемент разряжается током /=0,2 А. При разряде
израсходована масса т = 5,0 мг цинка. Найдите время работы элемента.
М=65-10~3 кг/моль; z=2.
26.3. Какую массу двухвалентного никеля можно выделить электролитическим
путем из раствора сернокислого никеля за время t= 1 ч при силе тока /=
1,5 А ? Для никеля к = 3-10"7 кг/Кл.
26.4. Сколько времени потребуется для покрытия изделия слоем золота
толщиной 5 = 5 мкм? Плотность тока в растворе хлористого золота равна j=
20 А/м2. М= 0,197кг/моль; z = 2; г/золота= 1,93 104кг/м3.
26.5. Какой силы ток должен проходить через электролит, чтобы хлористую
медь массой /я =100 г разложить за время Г = 10 ч? М= = 64-10"3 кг/моль;
z = 2.
26.6. При электролизе воды выделившийся кислород занял объем Г =0,25 л
при давлении Р= 129 кПа. Через ванну при электролизе протек
* В задачах данного параграфа в расчетных формулах использованы следующие
обозначения физических параметров: F - постоянная Фарадея; М - молярная
масса; л или г - валентность атома; е - заряд электрона; к -
электрохимический эквивалент вещества; р или d - плотность вещества; А -
массовое число, равное числу нуклонов в атоме; Z -' число протонов в
ядре.
229
заряд q= 1000Кл. Определите температуру выделившегося кислорода. Для
кислорода /с=8,29-10-8 кг/Кл, М= 0,032 кг/моль.
26.7. Через подкисленную воду течет электрический ток /=59 А. Какой объем
гремучего газа выделится при электролизе за время 1=1 мин (условия
нормальные)? Электрохимические эквиваленты кислорода и водорода
соответственно 8,29-1(Г8 кг/Кл и 1,04-10"8 кг/Кл.
26.8. Пользуясь законом электролиза и числом Авогадро, определите заряд
электрона е и массу водородного иона /ин.
26.9. Какая масса т меди выделится при электролизе, в ходе которого
затрачено W= 8 кВт ч электроэнергии? Напряжение на электродах
электролитической ванны U= 12 В, КПД установки Г| = 80%.
Электрохимический эквивалент меди к = 3,310-7 кг/Кл.
26.10. Какие затраты электроэнергии на получение т = 1 кг алюминия, если
электролиз ведется при напряжении 1/= 10 В, а КПД установки г) = 80% ?
Электрохимический эквивалент алюминия * = 9,32-10-8 кг/Кл.
26.11. Какая масса серебра выделится из раствора азотнокислого серебра за
время 1=1,5 мин, если первые т = 30с сила тока равномерно нарастала от 0
до 2 А, а остальное время электролиза поддерживалась неизменной?
Постройте график /=/(1). Электрохимический эквивалент серебра к= 1,12-1
О^6 кг/Кл.
26.12. Для серебрения ювелирных изделий общей площадью поверхности 5= 600
см2 через раствор соли серебра в течение времени т = 5ч пропускается сила
тока /= 1,8 А. Какой толщины 5 слой серебра отложится на изделиях?
М=0,108 кг/моль; z= 1; d= 10,5-Ю3 кг/м3.
26.13. Три ванны с растворами CuS04, AgN03, NiS04 соединены
последовательно. За время электролиза в первой ванне выделилась медь
массой тме!В1= Юг. Сколько никеля и серебра выделилось в других ваннах?
Даны: *меди=3,31(Г7 кг/Кл; ксере& = 1,12-10-8 кг/Кл; ктк = 3,04-10'7
кг/Кл.
26.14. В цепь электролитической ванны с раствором сульфата меди включен
амперметр, который показывает силу тока /= 5 А. При электролизе за т =
25мин выделилась медь массой т = 2,1г. Внесите корректировку в показания
амперметра. Для меди *меди = 3,3- 1(Г7 кг/Кл.
26.15. При электролизе раствора серной кислоты за т= 143 мин выделился
объем У=5,0л водорода при нормальных условиях. Мощ-230
ность электролитической ванны Р=32,5 Вт. Определите сопротивление
раствора.
26.16. Аэростат объемом V=250 м3 заполняют водородом при температуре
t=21°C и давлении р = 2атм. Какой электрический заряд необходимо
пропустить при электролизе через слабый раствор серной кислоты, чтобы
получить требуемое количество водорода?
26.17. При электролизе раствора сульфита меди была совершена работа,
равная W= 4 кВт-ч. Определите массу выделившейся меди, если напряжение
между электродами ванны U-6 В. Для меди ^меди = 3,3 * 10_7 Кг/Кл.
26.18. Ядро атома неона ускоряется разностью потенциалов U= 10В. Найдите
скорость ядра, если Z= 10; |е|= 1,6-10_19Кл; А = 20; тр= 1,67-10-27 кг.
26.19. Электрон отрывается с одной из обкладок конденсатора, между
которыми приложена разность потенциалов ?/=100В. Определите скорость,
которую приобретет электрон, дойдя до другой обкладки.
26.20. Электрон, летящий со скоростью и = 2,2-10б м/с, ионизирует газ.
Определите потенциал ионизации этого газа.
26.21. Какой наименьшей скоростью должен обладать электрон, чтобы
ионизировать атом гелия, если его энергия ионизации WK = 24,5 эВ ?
26.22. Электрический пробой воздуха наступает при напряженности
электрического поля ?'0 = 3,ОМВ/м. Определите потенциал ионизации воздуха
