Примем номинальное напряжение ламп U. Сопротивление первой лампы R1 = U²/P1 = U²/20. Сопротивление второй лампы R2 = U²/P2 = U²/100. При последовательном их соединении общее сопротивление равно: R = R1 + R2 = (U²/20) + (U²/100) = 6U²/100 = 3U²/50. Ток в цепи равен I = U/R = U/(3U²/50) = 50/(3U). Примем, что всё количество электричества выделяется в тепло (хотя часть его превращается в свет - у лампы накаливания в тепло уходит порядка 95% потребляемой энергии, что зависит от температуры нити накаливания). То есть примем, что количество тепла равно работе электрического тока. Тогда первая лампа выделяет тепла: Р1 = I²R1 = (2500/9U²)*(U²/20) = 125/9 ≈ 13,9 Дж. Вторая лампа выделяет тепла: Р2 = I²R2 = (2500/9U²)*(U²/100) = 25/9 ≈ 2,8 Дж. Отношение количества тепла, выделяемого первой лампой ко второй, равно Р1/Р2 = (125/9)/(25/9) = 5.
Для определения толщины слоя d никеля определим сначала нанесённую его массу m по закону электролиза Фарадея: Здесь: I = 0,89 А – сила тока через электрод (т.е. через пластинку, которую покрывают никелем – никелируют); t = 4760 с – время никелирования; F = 96485,33 Кл/моль – постоянная Фарадея; μ = 0,059 кг/моль – молярная масса никеля; z = 2 – валентность никеля.
Все величины подставляю в СИ, значит и ответ получится в СИ – килограммы: То есть на изделии осядет примерно 1,3 грамма никеля.
Такая масса никеля (плотность ρ = 8800 кг/м³) занимает объём: V = m / ρ = (1,3*10^(-3) кг) / (8800 кг/м³) = 1,47*10^(-7) м³
Зная площадь пластинки S, найдём толщину слоя как: d = V / S d = (1,47*10^(-7) м³) / (96 см²) d = (1,47*10^(-7) м³) / (0,0096 м²) d ≈ 1,53*10^(-5) м d = 15,3 мкм.
1м3=1000000см3
1см3=1/1000000м3