Экспериментальная задача «Волшебные фигурки» Материалы: фольга, стеклянная банка, пластмассовая крышка, кусок шерстенной ткани. Последовательность действий Вырежи ножницами из алюминиевой фольги несколько человеческих фигурок Размер фигурок от головы до пят должен быть меньше высоты банки. Положи фигурки в банку. Закрой банку пластмассовой крышкой. Энергично потри шерстью крышку. Вопрос: Что произошло?
Объяснение:
Дано:
j = 2 кА/м² = 2·10³ А/м²
n = 1
ρ = 10,5·10³ кг/м³
M = 108·10⁻³ кг/моль
F = 9,65·10⁴ Кл/моль - постоянная Фарадея
v - ?
1)
Запишем II закон Фарадея для электролиза:
k = M / (F·n)
k = 108·10⁻³ / (9,65·10⁴·1) ≈ 1,12·10⁻ ⁶ кг/Кл
2)
По I закону Фарадея:
m = k·I·t
Плотность тока:
j = I / S, где S - площадь пластинки
Тогда:
m = k·I·t = k·j·S·t
Учтем, что:
m = ρ·V и V = S·h
ρ·S·h = k·j·S·t
ρ·h = k·j·t
Тогда скорость, с которой растет толщина пластинки:
v = h/ t = k·j/ρ
v = 1,12·10⁻ ⁶·2·10³ / (10,5·10³) ≈ 0,2·10⁻⁶ м/с
или
v = 0,2 мкм/с
2. ρ алюм. = 2,7 г/см^3
ρ параф. = 0,90 г/см^3
V ал. = V пар.
m ал. = ρ алюм * V ал.
m пар. = ρ пар * V пар.
m ал/ m пар. = ρ алюм * V ал./ ρ пар * V пар. = ρ алюм/ ρ пар = = 2,7 г/см^3/ 0,90 г/см^3 = 3
m алюм = 3*m пар.
ответ: меньшую массу в 3 раза имеет парафиновый шар .
3. m = 461,5 г
V = 65 см^3
ρ = m/V = 461,5 г / 65 см^3 = 7,1 г/см^3
ответ: это цинк.
4. l = 30см d = 20см h = 25см
ρ воды = 1 г/см^3
V = l*d*h = 30см * 20 см * 25см = 15000см^3
m = ρ*V = 1 г/см^3 * 15000см^3 = 15 000 г = 15 кг
ответ: масса воды в аквариуме 15 кг.
5. m = 35 кг
ρ бенз. = 710 кг/м^3
V = m/ ρ = 35 кг/ 710 кг/м^3 = 0.0493 м^3 = 49,3 дм^3 = 49,3 литра
ответ: вместимость сосуда должна быть 49,3 литра.