«K12/K13» 9. Hausaufgabe «PDF», «POD»

0.0.1 ↑ 9. Hausaufgabe

0.0.1.1 ↑ Buch Seite 209, Aufgabe 1

Berechen Sie das elektrochemische Äquivalent von einwertigem Kupfer.

"A_{\text{einwertiges Kupfer}} = \frac{1}{2} "A_{\text{zweiwertiges Kupfer}} = 0{,}165 \,\frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{C}};$”A_{\text{einwertiges Kupfer}}=\frac{1}{2}”A_{\text{zweiwertiges Kupfer}}=0,165\frac{\text{mg}}{\text{C}};$

0.0.1.2 ↑ Buch Seite 209, Aufgabe 2

Wie lange muss ein Strom der Stärke I = 0{,}45 \,\mathrm{A}$I=0,45\text{A}$ fließen, damit aus einer \text{CuCl}_2${\text{CuCl}}_2$-Lösung 3{,}5 \,\mathrm{g}$3,5\text{g}$ Kupfer abgeschieden werden?

Q = It = m"A_{\text{CuCl}_2}; \Rightarrow t = \frac{m"A_{\text{CuCl}_2}}{I} = 43 \,\mathrm{min};$Q=It=m”A_{{\text{CuCl}}_2};\Rightarrow t=\frac{m”A_{{\text{CuCl}}_2}}{I}=43\text{min};$

0.0.1.3 ↑ Buch Seite 209, Aufgabe 3

Eine Schale (A = 120 \,\mathrm{cm}^2$A=120{\text{cm}}^2$) soll durch Elektrolyse einen d = 0{,}2 \,\mathrm{mm}$d=0,2\text{mm}$ dicken Silberüberzug (\varrho_{\text{Ag}} = 10{,}5 \cdot 10^3 \,\frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m}^3}${\varrho }_{\text{Ag}}=10,5\cdot 10^3\frac{\text{kg}}{{\text{m}}^3}$) erhalten. Berechnen Sie die dazu erforderliche Zeit, wenn die Stromstärke I = 10 \,\mathrm{A}$I=10\text{A}$ beträgt.

Q = It = m "A_{\text{Ag}} = A \frac{d}{2} \varrho_{\text{Ag}} "A_{\text{Ag}}; \Rightarrow t = \frac{A d \varrho_{\text{Ag}} "A_{\text{Ag}}}{2I} = 2 \cdot 10^1 \,\mathrm{min};$Q=It=m”A_{\text{Ag}}=A\frac{d}{2}{\varrho }_{\text{Ag}}”A_{\text{Ag}};\Rightarrow t=\frac{Ad{\varrho }_{\text{Ag}}”A_{\text{Ag}}}{2I}=2\cdot 10^1\text{min};$

0.0.1.4 ↑ Buch Seite 211, Aufgabe 1

Ein Öltröpfchen (m = 3{,}5 \cdot 10^{-9} \,\mathrm{mg}$m=3,5\cdot 10^{-9}\text{mg}$, \varrho_{\text{"Ol}} = 0{,}950 \,\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{cm}^3}${\varrho }_{\text{”Ol}}=0,950\frac{\text{g}}{{\text{cm}}^3}$) schwebt im homogenen Feld zwischen zwei Platten mit dem Abstand d = 0{,}50 \,\mathrm{cm}$d=0,50\text{cm}$ bei einer Spannung U_0 = 214 \,\mathrm{V}$U_0=214\text{V}$.

a)

Wie viel Elementarladungen trägt es?

QE = -ne \frac{U_0}{d} = -mg; \Rightarrow n = \frac{mgd}{eU_0} = 5{,}0;$QE=-ne\frac{U_0}{d}=-mg;\Rightarrow n=\frac{mgd}{e{U}_0}=5,0;$

b)

Mit welcher Geschwindigkeit würde es in Luft ohne elektrisches Feld sinken (\eta_{\text{Luft}} = 1{,}828 \cdot 10^{-5} \,\frac{\mathrm{N}\mathrm{s}}{\mathrm{m}^2}${\eta }_{\text{Luft}}=1,828\cdot 10^{-5}\frac{\text{N}\text{s}}{{\text{m}}^2}$)?

v_0 = \frac{mg}{6\pi\eta_{\text{Luft}}r} = \frac{mg}{6\pi\eta_{\text{Luft}}\sqrt[3]{\frac{3}{4} \frac{m}{\pi \varrho_{\text{"Ol}}}}};$v_0=\frac{mg}{6\pi {\eta }_{\text{Luft}}r}=\frac{mg}{6\pi {\eta }_{\text{Luft}}\sqrt[3]{\frac{3}{4}\frac{m}{\pi {\varrho }_{\text{”Ol}}}}};$

c)

Bei welcher Spannung würde es mit der in b) errechneten Geschwindigkeit steigen?

\frac{QE - mg}{6\pi\eta_{\text{Luft}}r} = \frac{mg}{6\pi\eta_{\text{Luft}}r}; \Rightarrow QE = ne \frac{U}{d} = 2mg; \Rightarrow U = \frac{2dgm}{ne} = 2 U_0;$\frac{QE-mg}{6\pi {\eta }_{\text{Luft}}r}=\frac{mg}{6\pi {\eta }_{\text{Luft}}r};\Rightarrow QE=ne\frac{U}{d}=2mg;\Rightarrow U=\frac{2dgm}{ne}=2U_0;$

(Benötigte Zeit: 46 min)