Определите сопротивление R раствора серной кислоты,если известно,что при прохождении тока за дельта t=2 ч выделилось m=0,72 г водорода.мощность ,затраченная на нагревание электролита, P=100Вт.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для раствора серной кислоты (H2SO4) химическое уравнение реакции электролиза выглядит следующим образом:

2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)

Молярная масса H2 = 2 г/моль

Масса водорода m = 0,72 г
Молярная масса водорода M = 2 г/моль

Количество вещества водорода n = m/M = 0,72/2 = 0,36 моль
Очевидно, что количество вещества кислорода равно n = 0,18 моль

Так как один моль водорода выделяется при прохождении 2 моль электрона (реакция электролиза), то количество переданных зарядов (электронов) равно n2 = 0,362 = 0,72 Фарада

Мощность P = UI
где U - напряжение, I - сила тока, а так как ток проходит через сопротивление R, то можно записать формулу для мощности через сопротивление: P = UI = U^2/R

Из условия известно, что мощность P = 100 Вт, а время t = 2 ч (7200 с)
Из формулы P = U^2/R можно выразить напряжение U через переданный заряд и время, так как P = UI = UnF/t = Un/t

U = P t / n
U = 100 7200 / 0,72 = 1000 В

Теперь можем найти сопротивление R по формуле R = U/I
где I = nF/t = 0,72 96500 / 7200 = 9,65 Ампер

R = 1000 / 9,65 = 103,6 Ом

Сопротивление раствора серной кислоты равно 103,6 Ом.