При электролизе, длившемся в течение одного часа, сила тока была равна 5 А. Чему равна температура выделившегося атомарного водорода, если при давлении, равном 105Па, его объём равен 1,5 л? Электрохимический эквивалент водорода k = 1,0 · 10-8 кг/Клс дано,найти,решение

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться уравнением Фарадея:

Q = I * t

где:
Q - количество электричества, протекшее через электролит (в Кл),
I - сила тока (в А),
t - время (в секундах).

Мы знаем, что сила тока I = 5 А и время t = 1 час = 3600 с.

Подставляем известные значения и находим количество электричества Q:

Q = 5 * 3600 = 18000 Кл

Теперь мы можем найти количество выделившегося водорода по уравнению:

Q = m * k

где:
m - масса выделенного водорода,
k - электрохимический эквивалент водорода (1,0 · 10-8 кг/Кл).

Подставляем известные значения и находим массу выделенного водорода m:

m = Q / k = 18000 / (1,0 · 10-8) = 1,8 * 10^12 кг

Теперь мы можем найти количество вещества водорода по формуле:

n = m / M

где:
n - количество вещества (в молях),
m - масса вещества в килограммах,
M - молярная масса вещества (в кг/моль).

Молярная масса водорода M = 0,001 кг/моль. Подставляем значения и находим количество вещества водорода:

n = 1,8 10^12 / 0,001 = 1,8 10^15 моль

Теперь мы можем найти объем водорода по уравнению состояния идеального газа:

V = n * RT / P

где:
V - объем выделенного водорода,
n - количество вещества водорода (в молях),
R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К)),
T - температура (в K),
P - давление (в Па).

Мы знаем, что давление P = 105 Па, количество вещества n = 1,8 * 10^15 моль. Подставляем значения и находим температуру:

T = PV / nR = 105 1,5 / (1,8 10^15 * 8,31) = 8,48 К

Итак, температура выделившегося атомарного водорода равна 8,48 К.