дано:
I = 0,4 А/дм² (плотность тока)
d = 0,05 мм = 0,00005 м (толщина слоя никеля)
ρ = 8,9 г/см³ = 8900 кг/м³ (плотность никеля)
M = 3⋅10⁻⁷ кг/Кл (электрохимический эквивалент никеля)
найти:
Время нанесения слоя никеля.
решение:
1. Рассчитаем массу никеля, которую нужно нанести на пластинку. Площадь пластинки можно выразить через её площадь A. Масса никеля будет равна:
m = ρ * V = ρ * A * d,
где V — объём никеля, который равен A * d.
2. Электрохимический процесс регулируется эквивалентом, и масса никеля, осаждаемого на пластинку, зависит от переданного электрического заряда:
m = M * Q,
где Q — заряд, прошедший через раствор, который связан с током и временем:
Q = I * t,
где I — ток, t — время.
3. Из уравнения m = M * Q получаем:
ρ * A * d = M * I * t.
4. Решим это уравнение для времени t:
t = (ρ * A * d) / (M * I).
5. Площадь A пластинки можно выразить как A = 1 дм² = 0,01 м² (для единичной площади).
Подставим все значения в формулу:
t = (8900 * 0,01 * 0,00005) / (3⋅10⁻⁷ * 0,4)
t = (4,45) / (1,2⋅10⁻⁷)
t = 3,71⋅10⁷ секунд.
ответ:
Время нанесения слоя никеля составит 3,71⋅10⁷ секунд, или примерно 10,3 часов.