Яку температуру має водень, якщо під час електролізу слабо підкисленої води протягом 50 хвилин отримано 0.5 літр водню

Тема урока: Вычисление температуры водорода

Разъяснение: Для расчета температуры водорода, полученного в результате электролиза слабокислотной воды, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Для решения этой задачи нам нужно вычислить количество вещества водорода, используя формулу n = q/e, где q - количество электричества, прошедшего через электролит, e - заряд электрона.

Сначала вычислим количество электричества с помощью формулы q = It, где I - сила тока, t - время. Затем найдем количество вещества водорода с помощью формулы n = q/e. После этого, используя уравнение состояния идеального газа, мы сможем вычислить температуру водорода.

Пример:

Дано:
I = 1.6 А (сила тока)
t = 50 мин = 50 * 60 сек = 3000 сек (время)
V = 0.5 л (объем)
P = 0.13 МПа = 0.13 * 10^6 Па (давление)
k = 1.045 * 10^-8 кг/Кл (коэффициент)

Вычисления:
q = It = 1.6 * 3000 = 4800 Кл (количество электричества)
n = q/e = 4800 / (1.045 * 10^-8) = 4.595 * 10^11 мол (количество вещества)
T = PV/nR = (0.13 * 10^6 * 0.5) / (4.595 * 10^11 * 8.314) = 0.147 К (температура)

Совет: Для лучшего понимания этой темы, основные понятия, которые следует знать: электролиз, количество вещества, сила тока, давление и уравнение состояния идеального газа.

Проверочное упражнение: Сила тока в электролизере составляет 2.5 А, время электролиза равно 40 минут, при этом получается 1.2 литра водорода при давлении 0.15 МПа. Рассчитайте температуру водорода. (k=1.045 *10-8 кг/Кл)