Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть третья. Электричество. Филимонова Л.В. - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

105
t
I
k
d
S
⋅
=
ρ
,
откуда искомое время равно
Ik
dS
t
ρ
=
,
где значения плотности и электрохимического эквивалента серебра даны в
приложении 4.
Проверку размерности и вычисления произведите самостоятельно.
Задача №7.3. Какое количество электроэнергии W (в МДж) расходуется на
получение
m=1 кг алюминия, если электролиз ведется при напряжении U=9 В,
а КПД установки
η
=50%?
Указания по решению. По определению коэффициента полезного действия
W
A
=
η
,
где
А – полезная работа электрического тока по осуществлению электролиза,
W – полная полученная установкой электроэнергия, включая потери и пр. От-
сюда
W
A
=
.
В соответствии с формулой работы электрического тока
t
I
U
A
=
,
если сила тока не меняется, и
U
q
A
=
в общем случае. С другой стороны, по закону Фарадея для электролиза имеем
q
k
m
=
,
где
k – электрохимический эквивалент алюминия (см. приложение 4). Выра-
жаем из закона электролиза заряд и подставляем в формулу для работы:
U
k
m
WA ==
η
,
откуда выражается искомая величина:
U
k
m
W
η
= .
Вычисления произведите самостоятельно. 
                                ρ Sd = k ⋅ I t ,
откуда искомое время равно
                                       ρ Sd
                                  t=          ,
                                         kI
где значения плотности и электрохимического эквивалента серебра даны в
приложении 4.
      Проверку размерности и вычисления произведите самостоятельно.

Задача №7.3. Какое количество электроэнергии W (в МДж) расходуется на
получение m=1 кг алюминия, если электролиз ведется при напряжении U=9 В,
а КПД установки η=50%?
Указания по решению. По определению коэффициента полезного действия

                                  η= A,
                                     W
где А – полезная работа электрического тока по осуществлению электролиза,
W – полная полученная установкой электроэнергия, включая потери и пр. От-
сюда
                                  A = ηW .
В соответствии с формулой работы электрического тока
                                  A = U It ,
если сила тока не меняется, и
                                   A = qU
в общем случае. С другой стороны, по закону Фарадея для электролиза имеем
                                  m = kq ,
где k – электрохимический эквивалент алюминия (см. приложение 4). Выра-
жаем из закона электролиза заряд и подставляем в формулу для работы:
                                         m
                               A = ηW = U ,
                                         k
откуда выражается искомая величина:
                                      m
                                 W =     U.
                                      ηk
     Вычисления произведите самостоятельно.



                                   105

Страницы