Question

Визначте витрати електроенергії (роботу ) на рафінування 300 кг міді, якщо напруга на електродах електролітичної ванни становить 0,8 В.​

Answer 1

Для определения расхода электроэнергии (работы), затраченной на рафинирование 300 кг меди, мы можем использовать закон Фарадея для электролиза.

Закон Фарадея связывает количество переданных электронов (или кулонов) с массой вещества, выделяющегося или растворяющегося в результате электролиза. Формула для расчета работы (работы электролиза) в данном случае будет следующей:

Работа (в джоулях) = Количество кулонов (заряд) * Напряжение (в вольтах)

Сначала найдем количество кулонов (заряд), необходимых для рафинирования 300 кг меди. Для этого мы должны знать мольную массу меди (Cu). Мольная масса меди составляет около 63,5 г/моль.

Количество молей меди:

Масса = 300 кг = 300,000 г

Количество молей = Масса / Мольная масса = 300,000 г / 63,5 г/моль ≈ 4724,41 моль

Теперь мы можем рассчитать количество кулонов (заряд), используя уравнение Нернста:

Заряд (Кл) = Количество молей * Заряд на один моль электронов

Заряд (Кл) = 4724,41 моль * (6,022 x 10^23 электронов/моль) * 1.602 x 10^-19 Кл/электрон = приблизительно 4,56 x 10^5 Кл

Теперь, когда у нас есть количество кулонов (заряд), мы можем рассчитать работу:

Напряжение (В) = 0,8 В (как указано в условии)

Работа (Дж) = Заряд (Кл) * Напряжение (В) = (4,56 x 10^5 Кл) * (0,8 В) = 3,65 x 10^5 Дж

Таким образом, расход электроэнергии (работа), затраченной на рафинирование 300 кг меди при напряжении 0,8 В, составляет приблизительно 3,65 x 10^5 джоулей.