a) Bình điện phân chứa dung dịch muối của kim loại dùng làm các điện cực đóng vai trò như một điện trở thuần khi có dòng điện chạy qua nó. Do đó, điện trở và cường độ dòng điện chạy qua mỗi phần dung dịch điện phân giữa anot và mỗi lá đồng 1, 2, 3 được tính theo các công thức:
\(R = \rho \dfrac{\ell}{S};I = \dfrac{U}{R}\)
Vì các phần dung dịch này có cùng điện trở suất \(ρ = 0,20 Ω.m\) và cùng tiết diện \(S = 10.10^{-4}m^2\) nhưng có độ dài l khác nhau nên ta tìm được:
- Với l1= 10cm:
\({R_1} = 0,20.\dfrac{10.10^{ - 2}}{10.10^{ - 4}} = 20\Omega\)
\({I_1} = \dfrac{U}{R_1} = \dfrac{15}{20} = 0,75A\)
- Với l2 = 20cm:
\({R_2} = 0,20.\dfrac{20.10^{ - 2}}{10.10^{ - 4}} = 40\Omega\)
\({I_1} =\dfrac {U}{R_1}= \dfrac{15}{40} = 0,375A\)
- Với l3 = 30cm:
\({R_3} = 0,20.\dfrac{30.10^{ - 2}}{10.10^{ - 4}} = 60\Omega\)
\({I_1} = \dfrac{U}{R_1} = \dfrac{15}{60} = 0,25A\)
b) Theo công thức Faraday về điện phân, đồng bám vào mỗi lá đồng 1,2,3 sau thời gian \(t = 1h = 3600s\) có khối lượng tương ứng tính bằng:
\(m = \dfrac{1}{F}.\dfrac{A}{n}.It = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{A}{n}.It\)
- Với I1= 0,75A:
\({m_1} = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{63,5}{2}.0,75.3600 \\\approx 888mg\)
- Với I2= 0,375A:
\({m_1} = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{63,5}{2}.0,375.3600 \\\approx 444mg\)
- Với I3= 0,25A:
\({m_1} =\dfrac {1}{96500}.\dfrac{63,5}{2}.0,25.3600 \\\approx 296mg\)
