Физика. 10 класс

Упражнение 25

1. Через водный раствор сульфата меди(II) CuSO₄, находящийся в электролитической ванне, пропускают электрический ток. Определите число атомов меди, ежесекундно осаждающихся на катоде ванны, если сила тока в цепи I = 4,0 А.

2. В процессе электролиза на катоде осаждается двухвалентный никель, образуя слой массой m = 0,15 кг. Определите работу, совершённую электрическим током, если напряжение между электродами электролитической ванны U = 4,0 В.

3. Электроды, находящиеся в растворе сульфата меди(II) CuSO₄, подключены к источнику тока с ЭДС = 12 В и внутренним сопротивлением r = 0,40 Ом. Определите массу меди, осаждённой на катоде за промежуток времени t = 10 мин, если сопротивление раствора между электродами R = 0,60 Ом.

4. При электролизе слабого раствора серной кислоты на катоде электролитической ванны выделился газообразный водород, температура которого t = 22 ºС, давление р = 100 кПа и объём V = 1,5 л. Электролиз проходил при напряжении U = 6,0 В, а коэффициент полезного действия установки η = 75 %. Определите расход электроэнергии.

5. Воздушный шар наполнен водородом, сохраняющим тепловое равновесие с атмосферным воздухом. Небольшое отверстие в нижней части шара обеспечивает практически одинаковое давление газа внутри шара и атмосферного воздуха. Масса тонкой оболочки шара и поднимаемого им груза m = 2,2 · 10² кг. Какой электрический заряд при электролизе потребовалось бы пропустить через слабый раствор серной кислоты, чтобы получить необходимую массу водорода? Как долго продолжался бы такой процесс при силе тока I = 0,15 кА? (Ответ: q ≥ 1,6 · 10⁹ Кл; τ_min = 4,1 месяца.)