7200 молей цинку на катоді
Объяснение:
Щоб визначити кількість цинку, виділеного на катоді під час електролізу, нам потрібно використати формулу:
Q = I * t,
де Q - кількість електричного заряду (кількість кулонів), I - сила струму (ампери), t - час (секунди).
В даному випадку, сила струму (I) дорівнює 2 А (ампери), а час (t) - 30 хвилин, що дорівнює 30 * 60 = 1800 секунд.
Підставимо відомі значення у формулу:
Q = 2 A * 1800 с = 3600 Кл.
Тепер нам потрібно врахувати електрохімічний еквівалент цинку (Zn), який становить 1 Ф (Фарадей) на 2 моли цинку (Zn). За до електрохімічних еквівалентів, ми можемо виразити кількість цинку у молях:
n = Q / F,
де n - кількість молей цинку, F - електрохімічний еквівалент цинку.
Враховуючи, що F = 1 Ф/2 молі цинку, можемо записати:
n = 3600 Кл / (1 Ф/2 молі) = 7200 молей цинку.
Отже, під час електролізу протягом 30 хвилин при силі струму 2 А виділиться 7200 молей цинку на катоді.
За законом Гука, довжина видовження матеріалу пропорційна прикладеній силі та обернено пропорційна модулю Юнга матеріалу. Тому, щоб порівняти видовження мідної та стальної дротин, необхідно знайти відношення модулів Юнга для цих матеріалів:
E міді / E сталі = 130 Гпа / 220 Гпа = 0.59
Це означає, що при однаковому розтягуючому зусиллі, мідна дротина буде видовжуватися на 0.59 разів більше, ніж стальна дротина.
Отже, відношення абсолютних видовжень матеріалів буде:
Видовження мідної дротини / Видовження стальної дротини = 0.59
Таким чином, абсолютне видовження мідної дротини буде менше, ніж стальної, і залежатиме від конкретних значень прикладеної сили та довжини дротин.