Номер 5.17, страница 28 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

V. Электрический ток - номер 5.17, страница 28.

Условие.

5.17 В течение 33 мин на электроде ванны с раствором серебряной соли выделилось 11,2г металлического серебра. Считая, что при прохождении заряда 1Кл через раствор выделяется 1,12мг серебра, определите силу тока.

Решение.

Дано:

$t = 33 \text{ мин}$

$m = 11,2 \text{ г}$

Электрохимический эквивалент серебра $\text{k}$ можно определить из условия, что при прохождении заряда $q' = 1 \text{ Кл}$ выделяется масса $m' = 1,12 \text{ мг}$.

$k = 1,12 \frac{\text{мг}}{\text{Кл}}$

Переведем все величины в систему СИ:

$t = 33 \text{ мин} = 33 \cdot 60 \text{ с} = 1980 \text{ с}$

$m = 11,2 \text{ г} = 11,2 \cdot 10^{-3} \text{ кг} = 0,0112 \text{ кг}$

$k = 1,12 \frac{\text{мг}}{\text{Кл}} = 1,12 \cdot 10^{-3} \frac{\text{г}}{\text{Кл}} = 1,12 \cdot 10^{-6} \frac{\text{кг}}{\text{Кл}}$

Найти:

$I - ?$

Решение:

Согласно первому закону Фарадея для электролиза, масса вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду, прошедшему через электролит:

$m = k \cdot q$

где $\text{m}$ — масса выделившегося вещества, $\text{k}$ — его электрохимический эквивалент, а $\text{q}$ — заряд, прошедший через раствор.

Электрический заряд $\text{q}$ связан с силой постоянного тока $\text{I}$ и временем его прохождения $\text{t}$ соотношением:

$q = I \cdot t$

Подставим вторую формулу в первую:

$m = k \cdot I \cdot t$

Из этого соотношения выразим силу тока $\text{I}$:

$I = \frac{m}{k \cdot t}$

Теперь подставим числовые значения в системе СИ и произведем расчеты:

$I = \frac{0,0112 \text{ кг}}{1,12 \cdot 10^{-6} \frac{\text{кг}}{\text{Кл}} \cdot 1980 \text{ с}} = \frac{11,2 \cdot 10^{-3} \text{ кг}}{1,12 \cdot 10^{-6} \frac{\text{кг}}{\text{Кл}} \cdot 1980 \text{ с}}$

$I = \frac{10 \cdot 10^{3} \text{ Кл}}{1980 \text{ с}} = \frac{10000 \text{ Кл}}{1980 \text{ с}} \approx 5,05 \text{ А}$

Ответ: сила тока равна приблизительно $5,05 \text{ А}$.