Условие задачи:

При электролизе раствора серной кислоты за 50 минут выделилось 0,3 г водорода. Определить мощность, расходуемую на нагревание электролита, если сопротивление его 0,4 Ом.

Задача №7.3.13 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$t=50$ мин, $m=0,3$ г, $R=0,4$ Ом, $P-?$

Решение задачи:

Мощность $P$, расходуемую на нагревание электролита, будем определять по формуле:

$$P = {I^2}R\;\;\;\;(1)$$

Запишем объединенный закон Фарадея:

$$m = \frac{1}{F}\frac{M}{n}It$$

Здесь $F$ — число Фарадея, равное 96600 Кл/моль; $M$ — молярная масса водорода, равная 0,002 кг/моль; $n$ — валентность водорода, равная 2 (в том плане, что для получения молекулы водорода H₂ из двух ионов H⁺ требуется 2 электрона).

Из последней формулы выразим ток $I$:

$$I = \frac{{mFn}}{{Mt}}$$

Полученное выражение подставим в формулу (1):

$$P = {\left( {\frac{{mFn}}{{Mt}}} \right)^2}R$$

Численный ответ равен:

$$P = {\left( {\frac{{0,3 \cdot {{10}^{ — 3}} \cdot 96600 \cdot 2}}{{0,002 \cdot 3000}}} \right)^2} \cdot 0,4 = 37,3\;Вт$$

Ответ: 37,3 Вт.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

7.3.12 При электролизе медного купороса за 1 ч выделяется медь массой, равной 0,5 г. Площадь
7.3.14 Определите сопротивление раствора серной кислоты, если известно, что при прохождении тока
7.3.15 Две электролитические ванны соединены последовательно. В первой ванне выделилось