Вариант 11 На карточке изображен сосуд с раствором соли, использованным для электролиза, записана формула соли, указано время электролиза. Ниже показана схема электролиза, где намеренно увеличен термометр и амперметр, чтобы легче было снимать показания.

Для решения данной задачи, давайте разберем каждый пункт по порядку.

1. Определите цену деления шкалы амперметра и силу тока, которую он показывает.

Шаг 1: Посмотрим на шкалу амперметра. Цена деления — это разница между двумя соседними делениями. Например, если между 0 и 10 А есть 10 делений, то цена деления будет 1 А.

Шаг 2: Смотрим на показания амперметра. Если стрелка указывает на 4 А, то сила тока равна 4 А.

2. Определите цену деления шкалы термометра и начальную температуру жидкости.

Шаг ... Аналогично амперметру, определяем цену деления термометра. Если между 0 и 100 °C есть 10 делений, то цена деления будет 10 °C. Смотрим на показания термометра. Если он показывает 25 °C, то начальная температура жидкости равна 25 °C. Количество теплоты можно вычислить по формуле: \[ Q = mc\Delta T \] где: - \( m \) — масса жидкости (например, 100 г = 0.1 кг), - \( c \) — удельная теплоемкость (например, для воды \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \)), - \( \Delta T \) — изменение температуры (например, если начальная температура 25 °C, а конечная 35 °C, то \( \Delta T = 10 °C \)). Подставляем значения в формулу: \[ Q = 0.1 \cdot 4200 \cdot 10 = 4200 \, \text{Дж} \] Температура будет зависеть от того, как изменится тепловой режим системы. Если вольтаметр будет работать с тем же током, то температура может остаться примерно такой же, если не произойдет значительных изменений в теплоемкости раствора. Если температура раствора соли была 25 °C, то она может остаться в пределах 25-30 °C. Для определения количества выделившегося вещества используем закон Фарадея: \[ m = \frac{I \cdot t \cdot M}{F} \] где: - \( m \) — масса выделившегося вещества, - \( I \) — сила тока (например, 4 А), - \( t \) — время (например, 3600 с), - \( M \) — молярная масса вещества (например, для NaCl это 58.5 г/моль), - \( F \) — постоянная Фарадея (примерно 96500 Кл/моль). Подставляем значения в формулу: \[ m = \frac{4 \cdot 3600 \cdot 58.5}{96500} \approx 0.9 \, \text{г} \] Толщина слоя можно вычислить по формуле: \[ d = \frac{m}{\rho \cdot S} \] где: - \( d \) — толщина слоя, - \( \rho \) — плотность вещества (например, для NaCl это 2.16 г/см³), - \( S \) — площадь электрода (например, 10 см²). Подставляем значения в формулу: \[ d = \frac{0.9}{2.16 \cdot 10} \approx 0.0417 \, \text{см} \approx 0.42 \, \text{мм} \] Напряжение на электродах вольтаметра будет равно Э. Д. С. поляризации, то есть 1 В. Таким образом, мы получили ответы на все вопросы.