№896 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. При электролитическом способе получения алюминия используются ванны, работающие под напряжением 5 В при силе тока 40 кА. Сколько времени потребуется для получения 1 т алюминия и каков при этом расход энергии?

Электрохимический эквивалент алюминия:

$$k=0{,}093\cdot 10^{-6}\ \text{кг/Кл}$$

По закону Фарадея:

$$m=kIt$$

Отсюда

$$t=\frac{m}{kI}$$

Переведём величины в СИ:

$$m=1\ \text{т}=10^3\ \text{кг}, \qquad I=40\ \text{кА}=4\cdot 10^4\ \text{А}$$

Тогда

$$t=\frac{10^3}{0{,}093\cdot 10^{-6}\cdot 4\cdot 10^4} \approx 2{,}7\cdot 10^5\ \text{с}$$

$$2{,}7\cdot 10^5\ \text{с} \approx 4500\ \text{мин} = 75\ \text{ч} \approx 3{,}1\ \text{сут}$$

Расход энергии:

$$E=UIt$$

$$E=5\cdot 4\cdot 10^4\cdot 75\ \text{Вт}\cdot\text{ч} =15\cdot 10^6\ \text{Вт}\cdot\text{ч} =15\ \text{МВт}\cdot\text{ч}$$

Ответ: $$t\approx 3{,}1\ \text{сут};\quad E=15\ \text{МВт}\cdot\text{ч}.$$