Для розв'язання цієї задачі необхідно використовувати формулу:

Е = P * t

де Е - електроенергія, витрачена під час електролізу (в джоулях);

Р - потужність джерела струму (в ватах);

t - час, протягом якого електроліз проводиться (в секундах).

Щоб знайти Р, необхідно знати струм, що протікає через ванну під час електролізу. Струм можна знайти з закону Ома:

I = U / R

де I - струм (в амперах);

U - напруга на ванні (в вольтах);

R - опір розчину, який підлягає електролізу.

Опір розчину можна знайти за формулою:

R = ρ * l / S

де ρ - специфічний опір розчину (в ом*см);

l - довжина ванни (в сантиметрах);

S - площа перерізу ванни (в сантиметрах квадратних).

Площу перерізу ванни можна знайти з формули:

S = m / (ρ * h)

де m - маса міді, яку необхідно отримати (в грамах);

h - густину міді (8,96 г/см³ для міді);

ρ - густина мідногокупоросу (8,12 г/см³ для мідногокупоросу).

Тоді формула для Е буде мати вигляд:

Е = U * I * t = U² * t / R

Підставимо значення:

   маса міді, яку необхідно отримати: m = 500 г;

   густину міді: h = 8,96 г/см³;

   густина мідногокупоросу: ρ = 8,12 г/см³;

   довжина ванни: l = 50 см = 0,5 м;

   напруга на ванні: U = 1,5 В;

   час електролізу: t = 1 год = 3600 секунд.

   Знайдемо специфічний опір розчину:

ρ = R * S / l = (8.96 г/см³ * 0.5 см) / (500 г / (8.12 г/см³)) = 0.0888 о

Ответ: 0,075 кВт·год або 75 Вт·год.

Объяснение:

Щоб розрахувати кількість споживаної електроенергії, нам потрібно знати силу струму, що протікає через ванну протягом години. Ми можемо скористатися законом Ома: V = IR, де V — напруга, I — струм, а R — опір ванни. Переставляючи формулу, отримуємо I = V/R. Опір ванни залежить від її розмірів і геометрії і може бути визначений дослідним шляхом. Припустимо, що це 10 Ом. Підставляючи значення, ми отримуємо I = 1,5/10 = 0,15 A. Тоді кількість використаної електроенергії становить:

0,15 A x 1 година = 0,15 Ah

Щоб перевести в кіловат-години (кВт-год), нам потрібно розділити на 1000:

0,15 А·год / 1000 = 0,00015 кВт·год

Помноження на масу видобутого midi дає енергію, необхідну для його вилучення:

0,00015 кВт·год х 500 кг = 0,075 кВт·год або 75 Вт·год.