Номер 3, страница 175, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VIII. Постоянный электрический ток. Параграф 44. Электрический ток в жидкостях и газах - номер 3, страница 175.

Условие.

°3. Используя закон Фарадея, докажите, что $m = kIt,$ где $\text{I}$ — сила тока, $\text{t}$ — время прохождения тока.

Решение 2.

Решение

Первый закон электролиза Фарадея гласит, что масса вещества $\text{m}$, выделившегося на электроде во время электролиза, прямо пропорциональна количеству электричества (электрическому заряду) $\text{q}$, прошедшему через электролит.

Математически это можно записать в виде пропорциональности:

$m \propto q$

Чтобы перейти от пропорциональности к равенству, вводится коэффициент пропорциональности $\text{k}$, называемый электрохимическим эквивалентом вещества. Этот коэффициент зависит от химической природы вещества. Таким образом, закон Фарадея принимает вид:

$m = k \cdot q$

Электрический заряд $\text{q}$, прошедший через электролит, по определению силы постоянного тока $\text{I}$, равен произведению силы тока на время $\text{t}$ его прохождения:

$q = I \cdot t$

Теперь подставим выражение для заряда $\text{q}$ в формулу закона Фарадея:

$m = k \cdot (I \cdot t)$

В итоге мы получаем требуемую формулу, которая связывает массу выделившегося вещества с силой тока и временем его прохождения:

$m = kIt$

Таким образом, мы доказали, что масса вещества, выделяющегося на электроде, прямо пропорциональна силе тока и времени его протекания через электролит.

Ответ: Формула $m = kIt$ доказана на основе первого закона электролиза Фарадея ($m = kq$) и определения силы тока ($q = It$).