№902 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Используя решение предыдущей задачи, рассчитать толщину слоя, осевшего на изделие за 1 ч, при лужении (покрытие оловом) и серебрении. При лужении применяется плотность тока $$1\ \text{А/дм}^2$$, а при серебрении — $$0{,}5\ \text{А/дм}^2$$.

Дано

$$t=1\ \text{ч}=3600\ \text{с}$$
$$j_1=1\ \text{А/дм}^2=100\ \text{А/м}^2$$
$$j_2=0{,}5\ \text{А/дм}^2=50\ \text{А/м}^2$$
$$k_1=0{,}62\cdot10^{-6}\ \text{кг/Кл},\quad \rho_1=7{,}3\cdot10^3\ \text{кг/м}^3$$
$$k_2=1{,}12\cdot10^{-6}\ \text{кг/Кл},\quad \rho_2=10{,}5\cdot10^3\ \text{кг/м}^3$$

Ход решения

Толщина осевшего слоя связана с массой металла формулой $$m=\rho Sh.$$

По закону Фарадея $$m=kIt.$$

Так как $$j=\frac{I}{S},$$ то $$I=jS.$$ Тогда

$$\rho Sh=kjSt,$$

откуда

$$h=\frac{kjt}{\rho}.$$

Для лужения:

$$h_1=\frac{k_1j_1t}{\rho_1} =\frac{0{,}62\cdot10^{-6}\cdot100\cdot3600}{7{,}3\cdot10^3} =3{,}1\cdot10^{-5}\ \text{м}=31\ \text{мкм}$$

Для серебрения:

$$h_2=\frac{k_2j_2t}{\rho_2} =\frac{1{,}12\cdot10^{-6}\cdot50\cdot3600}{10{,}5\cdot10^3} =1{,}9\cdot10^{-5}\ \text{м}=19\ \text{мкм}$$

Ответ

$$h_1=31\ \text{мкм},\quad h_2=19\ \text{мкм}.$$