1. При силе тока 10 А никелирование детали занимает 3 часа. Известно, что деталь покрывают слоем толщиной 0,02 мм. Найдите площадь поверхности данной детали.
2. Через электролитическую ванну проходит ток 0,2 кА. Найдите количество серебра, которое выделится на катоде по прошествии часа.

Решим задачи по закону Фарадея.

1. Никелирование детали

Дано:
I = 10 А
t = 3 ч = 10800 с
толщина слоя: h = 0,02 мм = 2·10⁻⁵ м
плотность никеля: ρ ≈ 8900 кг/м³

По закону Фарадея:
m = kIt

Электрохимический эквивалент никеля:
k = M / (nF)
M(Ni) = 58,7 г/моль = 0,0587 кг/моль
n = 2

k ≈ 0,0587 / (2 · 96500) ≈ 3,04·10⁻⁷ кг/Кл

Находим массу осадка:
m = 3,04·10⁻⁷ · 10 · 10800 ≈ 0,0328 кг

Теперь выражаем площадь:
m = ρ S h ⇒ S = m / (ρh)

S = 0,0328 / (8900 · 2·10⁻⁵)
8900 · 2·10⁻⁵ = 0,178

S ≈ 0,0328 / 0,178 ≈ 0,184 м²

Ответ: S ≈ 0,18 м²

2. Выделение серебра

Дано:
I = 0,2 кА = 200 А
t = 1 ч = 3600 с
Q = It = 200 · 3600 = 720000 Кл

Серебро: Ag⁺, n = 1
M(Ag) = 107,9 г = 0,1079 кг

Электрохимический эквивалент:
k = 0,1079 / 96500 ≈ 1,12·10⁻⁶ кг/Кл

Масса серебра:
m = kQ = 1,12·10⁻⁶ · 720000 ≈ 0,806 кг

Ответ:

1. Площадь поверхности детали ≈ 0,18 м²

2. Масса выделившегося серебра ≈ 0,81 кг