Яка кількість теплоти (в Дж) виділилася під час електролізу розчину сірчаної кислоти тривалістю 50 хв, якщо було

Тема: Теплота, виділена під час електролізу

Пояснення: Щоб розрахувати кількість теплоти, виділеної під час електролізу, ми можемо використовувати закон Джоуля-Ленца, який говорить, що кількість теплоти (Q), виділена під час електролізу, дорівнює добутку електричного заряду (Q) на напругу (U), помножені на час (t), і поділені на опір (R):

Q = (Q * U * t) / R

У нашому випадку, ми знаємо опір (R) - 0,4 Ом, час (t) - 50 хв, і електричний еквівалент водню (Q) - 0,03 мг/Кл.

Спочатку переведемо час з хвилин в секунди:

50 хв * 60 с = 3000 с

Тепер переведемо масу водню в грамах в кілограми:

0,3 г = 0,0003 кг

Тепер знайдемо електричний заряд (Q):

Q = 0,03 мг/Кл * 0,0003 кг = 0,000009 Кл

Далі ми можемо підставити відомі значення в формулу:

Q = (0,000009 Кл * U * 3000 с) / 0,4 Ом

Тепер знаходимо напругу (U):

U = (Q * R) / (t * 3000 с)

U = (0,000009 Кл * 0,4 Ом) / (0,000009 Кл * 3000 с) = 0,4 Ом / 3000 с = 0,0001333 В

Тепер можемо знайти кількість теплоти (Q):

Q = (0,000009 Кл * 0,0001333 В * 3000 с) / 0,4 Ом = 0,0030009 Дж

Отже, кількість теплоти, виділеної під час електролізу розчину сірчаної кислоти протягом 50 хв, становить 0,003 Дж.

Приклад використання: Розрахувати кількість теплоти, виділеної під час електролізу розчину мідного сульфату тривалістю 45 хв, якщо від додання стрижня міді з масою 2 г утворився продукт масою 4 г. Врахуйте, що опір електроліту становить 0,5 Ом, а електрохімічний еквівалент міді становить 0,02 мг/Кл.

Порада: Для розрахунку теплоти виділеної під час електролізу, вам необхідно знати електричний заряд, час, опір та електрохімічний еквівалент речовини.

Вправа: Розрахуйте кількість теплоти, виділеної під час електролізу 100 мл розчину сульфатної кислоти тривалістю 30 хв, якщо маса виділеного кисню склала 0,2 г. Врахуйте, що опір електроліту становить 0,3 Ом, а електрохімічний еквівалент кисню становить 0,01 мг/Кл. Ответ округлите до десятых.