Какая была температура выделившегося атомарного водорода после одночасового электролиза со силой тока 5 А? Известно

Тема занятия: Расчёты по электролизу

Разъяснение: В этой задаче нам предлагается найти температуру выделившегося атомарного водорода после одночасового электролиза. Для решения задачи нам понадобится знание формулы связи между электрическим током, временем электролиза, количеством вещества и величиной заряда.

Известно, что водород выделен при силе тока 5 А в течение одного часа, а его объем составил 1,5 литра при давлении 105 Па. Также нам дано значение электрохимического эквивалента водорода k = 1,0 · 10-8 кг/Кл.

Электрохимический эквивалент k в данной задаче представляет собой массу вещества, выделенного или окисленного при прохождении заряда в 1 Кл.

Для решения задачи мы можем воспользоваться формулой:

М = (I * t) / (k * V),

где М - масса вещества, выделенного или окисленного при электролизе, I - сила тока, t - время электролиза, k - электрохимический эквивалент вещества, V - объем вещества.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

М = (5 * 3600) / (1,0 · 10-8 * 1,5).

Решив данное уравнение, получаем массу вещества М.

Для определения температуры атомарного водорода, нам также понадобится уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Таким образом, используя известные значения давления P, объема V и количества вещества n (по рассчитанной массе), мы сможем найти температуру T.

Например:
Дано:
Сила тока (I) = 5 А
Время электролиза (t) = 1 час = 3600 секунд
Электрохимический эквивалент водорода (k) = 1,0 · 10-8 кг/Кл
Объем водорода (V) = 1,5 литра = 0,0015 м³
Давление (P) = 105 Па

Решение:
1. Рассчитаем массу водорода, выделенного при электролизе:
М = (5 * 3600) / (1,0 · 10-8 * 0,0015)

2. Решив данное уравнение, найдем массу вещества.

3. Подставим значения в уравнение состояния идеального газа PV = nRT:
(105 Па) * (0,0015 м³) = (масса вещества) * (универсальная газовая постоянная) * T.
Найдем значение T.

Совет: Для лучшего понимания задачи, важно освоить математические формулы, связанные с электролизом и уравнением состояния идеального газа. Также помните, что в приведенном примере у нас есть значения, которые необходимо заменить на известные вам числа.

Задание: Найдите температуру выделившегося атомарного кислорода после двухчасового электролиза со силой тока 4 А. Дано: объем кислорода составил 2,5 литра при давлении 103 Па. Значение электрохимического эквивалента кислорода k = 1,2 · 10-8 кг/Кл.