На сколько изменится скорость выделения меди на катоде при повышении температуры раствора медного купороса на 5 К, если

Для решения этой задачи, давайте рассмотрим, как изменение температуры влияет на сопротивление и скорость электролиза медного купороса на катоде.

1. Изменение сопротивления раствора при изменении температуры:

   Сначала давайте определим, как изменяется сопротивление раствора медного купороса при повышении температуры на 1 К. У нас есть информация о том, что сопротивление уменьшается на 2% при таком изменении температуры. Мы можем использовать следующее выражение:

   ΔR/R₀ = αΔT,

   где ΔR — изменение сопротивления, R₀ — начальное сопротивление, α — температурный коэффициент сопротивления, ΔT — изменение температуры.

   По условию, ΔT = 1 К, и ΔR/R₀ = -2% = -0.02 (минус, потому что сопротивление уменьшается). Теперь мы можем выразить α:

   -0.02 = α * 1,

   α = -0.02.

2. Связь между сопротивлением и скоростью электролиза:

   Сопротивление влияет на скорость электролиза по закону Ома:

   I = V / R,

   где I — сила тока, V — напряжение, R — сопротивление.

   При постоянном напряжении (которое обычно подразумевается в электролизе) уменьшение сопротивления приводит к увеличению силы тока.

3. Скорость электролиза и выделение меди:

   В электролизе медного купороса (CuSO₄) на катоде происходит выделение меди (Cu) из раствора. Скорость этого процесса пропорциональна силе тока.

4. Изменение скорости выделения меди:

   Теперь мы можем определить, на сколько изменится скорость выделения меди на катоде при повышении температуры на 5 К. Для этого мы можем использовать температурный коэффициент сопротивления α, который мы определили ранее.

   ΔT = 5 К, и α = -0.02 (из шага 1).

   ΔR = α * ΔT * R₀ = -0.02 * 5 * R₀ = -0.1 * R₀.

   Теперь у нас есть изменение сопротивления ΔR. Поскольку уменьшение сопротивления приводит к увеличению силы тока, это также означает увеличение скорости электролиза и выделения меди на катоде.

Итак, скорость выделения меди на катоде увеличится, но конкретное численное значение зависит от начального сопротивления R₀ и может быть вычислено как -0.1 * R₀. Необходимо знать значение R₀, чтобы рассчитать конкретное изменение скорости выделения меди.