Электрохимический эквивалент золота k, фигурирующий в законе Фарадея, можно найти таким образом:
k=(1/F)*(M/m)
Здесь F – число Фарадея, равное 96600 Кл/моль; M – молярная масса золота; n – валентность золота, равная 2 согласно условию задачи. Известно, что атомная масса, выраженная в а.е.м, численно равна молярной массе, выраженной в г/моль, то есть молярная масса золота M равна 197,2 г/моль или 0,1972 кг/моль. Тогда посчитаем численный ответ:
k=(1/96600)*(0.1972/3)= 6,8 * 10 ^ -7(в минус седьмой степени) кг/Кл
6,8·10^-7 кг/Кл
Q1 = c1*m1*Δt = 880*0,050*24 = 1 056 Дж
На нагревание воды:
Q2 = c2*m2*Δt = 4200*0,120*24 = 12 096 Дж
Суммарное количество теплоты:
Q = Q1 + Q2 = 1 056 + 12 096 ≈ 13 200 Дж
Потери составляют 20%, значит на нагревание затрачено :
Qзат = 1,2*Q = 1,2*13 200 ≈ 15 800 Дж (1)
Работа электронагревателя:
A = N*t = 12,5*t (2)
Приравниваем (2) и (1)
12,5*t = 15 800
t = 15 800 / 12,5 ≈ 1600 с или 1260/60 = 21 минута
ответ: 21 минута