Як довго знадобиться для формування шару двовалентного нікелю завтовшки 0,03 мм на поверхні виробу, який розміром
Як довго знадобиться для формування шару двовалентного нікелю завтовшки 0,03 мм на поверхні виробу, який розміром 120 см2, при нікелюванні? Скільки енергії буде витрачено на цей процес? Напруга на клемах ванни становить 1,8 В, а опір розчину — 3,75.
15.09.2024 18:28
Пояснение:
Для решения этой задачи, нам понадобятся следующие формулы и данные:
Формула для определения времени, необходимого для покрытия поверхности изделия никелем:
Время = Площадь поверхности изделия / Скорость покрытия
Формула для определения скорости покрытия:
Скорость покрытия = Напряжение / Сопротивление
Формула для определения затраченной энергии:
Энергия = Напряжение * Заряд
Исходные данные:
Площадь поверхности изделия = 120 см²
Толщина покрытия = 0,03 мм = 0,003 см
Напряжение на клемах = 1,8 В
Сопротивление раствора = 3,75 Ω·м
1. Найдем объем покрытия:
Объем = Площадь поверхности изделия * Толщина покрытия
Объем = 120 см² * 0,003 см = 0,36 см³
2. Найдем объемникельного раствора:
Объемнікеля = Объемпокрытия / Степеньнаполнения
Степеньнаполнения = 0,9 (допустимое значение для данного процесса)
Объемнікеля = 0,36 см³ / 0,9 = 0,4 см³
3. Найдем массу никеля:
Массаникеля = Объемнікеля * Плотностьникеля
Плотностьникеля = 8,9 г/см³
Массаникеля = 0,4 см³ * 8,9 г/см³ = 3,56 г
4. Найдем затраченную энергию:
Заряд = Массаникеля / Молярнаямасса
Молярнаямасса = 58,7 г/моль
Заряд = 3,56 г / 58,7 г/моль = 0,0606 моль
Энергия = Напряжение * Заряд
Энергия = 1,8 В * 0,0606 моль = 0,109 около Дж
Доп. материал:
Для покрытия поверхности виробу размером 120 см² толщиной 0,03 мм никелем требуется около 0,109 Дж энергии.
Совет:
Для лучшего понимания этой задачи, рекомендуется изучить понятия электролиза и электрохимической ячейки, а также связанные с ними формулы и законы.
Задание:
Рассчитайте время, необходимое для покрытия поверхности изделия никелем толщиной 0,05 мм, если напряжение на клемах ванны составляет 2,5 В, а сопротивление раствора - 4,2 Ω·м. Площадь поверхности изделия равна 150 см².