Задания. 1. A) B процессе электролиза под действием тока плотностью 300 А м² на электроде выделился слой меди толщиной 0,03 мм. В течение какого времени протекал этот электролиз? [46] В) График отображает изменение сопротивления проводника с изменением температуры. [26] i) Вычислите температурный коэффициент сопротивления материала, из которого изготовлен проводник. ii) Во сколько раз увеличится сопротивление провода при повышении температуры от 288 К до 298 К?
Ответы на вопрос
Ответ:
а)Ответ: время электролиза составляет примерно 4,4 часа.
B)Ответ: температурный коэффициент сопротивления материала проводника равен приблизительно 0,111 К^(-1).
Объяснение:
A) Для решения этой задачи можно использовать закон Фарадея, который гласит, что количество вещества, выделенного на электроде, пропорционально количеству электричества, протекшему через электролит. Можно записать формулу:
m = Q * M / (z * F),
где m - масса выделенного металла (меди), Q - количество электричества, M - молярная масса меди, z - число электронов, необходимых для восстановления иона меди, F - постоянная Фарадея.
Масса меди, выделенной на электроде, равна площади поверхности электрода, умноженной на толщину слоя меди:
m = ρ * S * d,
где ρ - плотность меди, S - площадь поверхности электрода, d - толщина слоя меди.
Тогда можно записать:
Q * M / (z * F) = ρ * S * d
и выразить время электролиза:
t = Q / I,
где I - сила тока.
Исходя из этих формул, получаем:
t = (ρ * S * d * z * F) / (M * I)
Подставляя значения, получаем:
t = (8,96 г/см³ * 300 А/м² * 0,03 мм * 1 * 96 485 Кл/моль * 2) / (63,5 г/моль * 300 А) ≈ 4,4 часа.
B)
i) Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) можно вычислить по формуле:
α = (R₂ - R₁) / R₁ * (T₂ - T₁)^(-1),
где R₁ - сопротивление при температуре T₁, R₂ - сопротивление при температуре T₂.
На графике видно, что при температуре 288 К сопротивление проводника составляет примерно 1,8 Ом, а при температуре 298 К - примерно 2,0 Ом.
Подставляя значения в формулу, получаем:
α = (2,0 Ом - 1,8 Ом) / 1,8 Ом * (298 K - 288 K)^(-1) ≈ 0,111 К^(-1).