Question

Ванна с раствором серной кислоты подключена к батарее с ЭДС, равной = 5 В. Изменяя расстояние между электродами, их установили так, чтобы получить от батареи наибольшую мощность. При этом за время = 50 мин в области катода выделилось m = 0,3 г водорода. Какую мощность расходовала батарея во внешней цепи? Поляризацией электродов можно пренебречь.

Answer 1

Дано:
ЭДС батареи (E) = 5 В

Время (t) = 50 мин = 3000 с

m = 0,3 г

Решение:
Мощность (P), расходуемая батареей во внешней цепи, можно найти по формуле:
P = E * I

Мы знаем, что масса водорода, выделившегося на катоде, связана с зарядом (Q) и электрохимическим эквивалентом (k) следующим образом:
m = k * Q

Заряд (Q) можно найти, используя время (t):
Q = I * t

Таким образом, электрохимический эквивалент (k) можно найти как:
k = m / Q

Теперь можем найти мощность:
P = E * (Q / t)

Подставляя значения:
P = 5 В * (Q / 3000 с)

Теперь найдем Q и подставим его значение:
Q = m / k
Q = 0,3 г / (2 * 10^-7 кг/Кл) ≈ 1,5 * 10^6 Кл

P = 5 В * (1,5 * 10^6 Кл / 3000 с) = 2500 Вт

Ответ:
Батарея расходовала мощность во внешней цепи примерно 2500 Вт.