№902 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: 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 А/дм2, а при серебрении — 0,5 А/дм2.

Дано

$$t=1\ \text{ч}=3600\ \text{с}$$

$$j_1=1\ \text{А/дм}^2=100\ \text{А/м}^2$$

$$j_2=0{,}5\ \text{А/дм}^2=50\ \text{А/м}^2$$

$$k_1=0{,}62\cdot10^{-6}\ \text{кг/Кл},\quad \rho_1=7{,}3\cdot10^3\ \text{кг/м}^3$$

$$k_2=1{,}12\cdot10^{-6}\ \text{кг/Кл},\quad \rho_2=10{,}5\cdot10^3\ \text{кг/м}^3$$

Найти: $$h_1,\ h_2$$.

Ход решения

По закону Фарадея масса вещества, выделившегося на электроде, равна

$$m=kit$$

С другой стороны,

$$m=\rho Sh$$

где $$S$$ — площадь поверхности изделия, $$h$$ — толщина слоя.

Так как $$j=\frac{I}{S}$$, то $$I=jS$$. Подставим в формулу Фарадея:

$$\rho Sh=kit=kjS t$$

Отсюда

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

Для лужения:

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

$$ h_1=31\cdot10^{-6}\ \text{м}=31\ \text{мкм} $$

Для серебрения:

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

$$ h_2=19\cdot10^{-6}\ \text{м}=19\ \text{мкм} $$

Ответ

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