Задание 10 Параграф 122 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

1. Определите количество выделившегося на катоде при электролизе алюминия (электролит $$\mathrm{Al_2S04}$$), если затрачена энергия $$20\ \text{кВт}\cdot\text{ч}$$ при напряжении на электродах $$12\ \text{В}$$, КПД установки $$80\%$$. Электрохимический эквивалент алюминия $$k=9{,}3\cdot10^{-8}\ \text{кг/Кл}$$.

Из закона Фарадея:

$$m=kq$$

Заряд найдём из связи работы тока с энергией:

$$\eta W=A=Uq$$

откуда

$$q=\frac{\eta W}{U}$$

Тогда масса выделившегося алюминия:

$$m=k\frac{\eta W}{U}$$

Переведём энергию в СИ:

$$W=20\ \text{кВт}\cdot\text{ч}=20\cdot 3{,}6\cdot 10^6\ \text{Дж}=7{,}2\cdot 10^7\ \text{Дж}$$

Подставим значения:

$$m=\frac{9{,}3\cdot 10^{-8}\cdot 0{,}8\cdot 7{,}2\cdot 10^7}{12}$$

$$m\approx 0{,}45\ \text{кг}=450\ \text{г}$$

Ответ: $$450\ \text{г}$$.