Tóm tắt lý thuyết và bài tập tự luận trong các môi trường - dòng điện trong kim loại

DÕNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI.. a) Tính hệ số nhiệt điện trở của dây dẫn kim loại. Khi đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế giữa 2 cực của đèn 220 V và cường độ dòng điện qua đèn là là 4 A[r]

Tuyensinh247.com A.LÍ THUYẾT

1.Điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ :

ρ=ρo(1 + α.∆t) R=Ro(1 + α.∆t)

2.Cường độ dòng điện dây dẫn kim loại:

I = n.qe.S.v

A V

m V

N n

10 02 , 23

 

N : mật độ electron kim loại (m-3

) qe : điện tích electron (C)

S : tiết diện dây dẫn (m2

)

v : vận tốc trôi electron (m.s-1

) N : số elctron kim loại V : thể tích kim loại (m3

) m : khối lượng kim loại A : phân tử khối kim loại

3 Suất điện động nhiệt điện :

ξ=αT(Tlớn – Tnhỏ )

T(oK)=t(oC) + 273

αT : hệ số nhiệt điện động (V.K -1

) ξ : suất điện động nhiệt điện (V)

Tlớn ,Tnhỏ : nhiệt độ tuyệt đối đầu cặp nhiệt điện (oK)

B.BÀI TẬP

Bài : Dây tỏa nhiệt bếp điện có dạng hình trụ 20oC có điện trở suất ρ = 5.10

-7

Ωm , chiều dài 10 m , đường kính 0,5 mm a) Tính điện trở sợi dây nhiệt độ

TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP TỰ LUẬN DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

Tuyensinh247.com b) Biết hệ số nhiệt điện trở dây α=5.10-7

K-1.Tính điện trở 200oC Bài : Một dây kim loại có điện trở 20 Ω nhiệt độ 25oC Biết nhiệt độ tăng thêm 400oC điện trở dây kim loại 53,6 Ω

a) Tính hệ số nhiệt điện trở dây dẫn kim loại

b) Điện trở dây dẫn tăng hay giảm nhiệt độ tăng từ 25oC đến 300o

C Bài : Ở nhiệt độ 25oC hiệu điện hai cực bóng đèn 40 mV cường độ dòng điện qua đèn 16 mA Khi đèn sáng bình thường hiệu điện cực đèn 220 V cường độ dòng điện qua đèn là A Cho α = 4,2.10-3

K-1 Tính nhiệt độ đèn sáng

Bài : Một sợi dây dẫn kim loại có điện trở R1 t1=30

oC Biết α=4,2.10-3

K-1 Hỏi nhiệt độ phải tăng hay giảm để điện trở dây tăng lên gấp lần

Bài : Một cặp nhiệt điện platin–platin pha rơđi có hệ số nhiệt điện động 6,5 μV.K-1 Một đầu khơng nung có nhiệt độ t

1=20

oC đầu cịn lại bị nung nóng nhiệt độ

t2

a) Tính suất điện động nhiệt điện t2=200 o

C

b) Để suất điện động nhiệt điện 2,6 mV nhiệt độ t2 ?

Bài : Khối lượng mol nguyên tử bạc 108.10-3 kg/mol Khối lượng riêng bạc 10,49 kg/m3 Biết nguyên tử bạc góp electron dẫn

a) Tính mật độ electron tự bạc

b) Một dây dẫn kim loại bạc ,tiết diện 5mm2

, mang dòng điện 7,5 A Tính tốc độ trơi electron dẫn dây dẫn

Bài 7:Dịng khơng đổi qua dây dẫn có l=10m, S=0,5mm2 Trong thời gian 1s tỏa

Tuyensinh247.com CHỦ ĐỀ 2: DÕNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

DẠNG 1: ĐIỆN PHÂN CÓ DƯƠNG CỰC TAN Phương pháp:

- Sử dụng định luật Farađây: + Định luật I: mkqk.I.t

+ Định luật II:

n A F k 

Biểu thức định luật Fa tổng quát: q n A F

m Hay: It n A F m

Trong đó: k đương lượng điện hóa chất giả phóng điện cực ( đơn vị g/C) F = 96 500 C/mol: số Farađây

n hóa trị chất

A khối lượng nguyên tử chất giải phóng ( đơn vị gam) q điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân ( đơn vị C )

I cường độ dịng điện qua bình điện phân ( đơn vị A) t thời gian điện phân ( đơn vị s)

m khối lượng chất giải phóng ( đơn vị gam) Chú ý:

- Đối với loại tập ta coi bình điện phân điện trở thuần, khơng có suất phản điện

B.BÀI TẬP

Bài 1: Một bình điện phân đựng dung dịch đồng sunfat ( CuSO4 ) với a nốt đồng

(Cu) Điện trở bình điện phân R = 10 Hiệu điện đặt vào hai cực U = 40V

a) Xác định cường độ dòng điện qua bình điện phân

Tuyensinh247.com Bài 2: Một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat ( AgNO3 ) với a nốt bạc (Ag )

Sau điện phân 30 phút có 5,04g bạc bám vào ca tốt Xác định cường độ dịng điện qua bình điện phân Cho biết bạc A = 108 n =

Bài 3: Cho mạch điện hình vẽ Nguồn điện có suất điện động E= 9V, điện trở r = 2, R1 = 6, R2 = 9 Bình điện phân đựng dung dịch

đồng sunfat có điện cực đồng, điện trở bình điện phân Rp =3 Tính:

a) Cường độ dịng điện qua mạch qua điện trở, bình điện phân b) Khối lượng đồng bám vào ca tôt sau 32 phút 10 giây

Biết đồng A = 64, n =

Bài 4: Hai bình điện phân mắc nối tiếp với mạch điện, bình chứa dung dịch CuSO4 có điện cực đồng, bình chứa dung dịch AgNO3 có điện cực

bằng bạc Trong khoảng thời gian lớp bạc bám vào catot bình thứ m2 = 41,04g khối lượng đồng bám vào catot bình thứ Biết ACu

= 64, nCu = 2, AAg = 108, nAg = 1:

Bài 5: Điện phân dung dịch H2SO4 có kết sau H2O bị phân tích thành H2

O2 Sau 32 phút thể tích khí O2 thu dịng điện có cường độ 2,5A

chạy qua bình, trình làm điều kiện tiêu chuẩn?

Bài 6: Muốn mạ niken cho khối trụ sắt có đường kính 2,5cm cao 2cm, người ta dùng trụ làm catot nhúng dung dịch muối niken bình điện phân cho dòng điện 5A chạy qua giờ, đồng thời quay khối trụ để niken phủ Tính độ dày lớp niken phủ sắt biết niken có A = 59, n = 2, D = 8,9.103

kg/m3 R1

Rp R2

Tuyensinh247.com Bài Chiều dày lớp bạc phủ lên kim loại mạ bạc d = 0,1mm sau điện phân 32 phút 10 giây Diện tích mặt phủ kim loại 41,14cm2 Xác định

điện lượng dịch chuyển cường độ dịng điện chạy qua bình điện phân Biết bạc có khối lượng riêng D = 10,5 g/cm3

A = 108, n =

DẠNG 2: ĐIỆN PHÂN KHƠNG CĨ DƯƠNG CỰC TAN Phương pháp:

- Bình điện phân coi máy thu điện có suất phản điện Ep điện trở rp

- Ta sử dụng định luật Farađây: q n A F

m Hay: It n A F m

Trong đó: F = 96 500 C/mol: số Farađây n hóa trị chất

A khối lượng nguyên tử chất giả phóng ( đơn vị gam) q điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân ( đơn vị C ) I cường độ dịng điện qua bình điện phân ( đơn vị A) t thời gian điện phân ( đơn vị s)

m khối lượng chất giải phóng ( đơn vị gam) Chú ý:

- Bình điện phân biến phần lớn lượng tiêu thụ thành hóa nhiệt B BÀI TẬP

Bài 1:Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 6V, điện trở

 0,5

r , cung cấp dịng điện cho bình điện phân dung dịch đồng sunfat với a nơt làm

bằng chì Biết suất phản điện bình điện phân Ep = 2V, rp 1,5,và lượng đồng bám

trên ca tôt 2,4g Hãy tính:

Tuyensinh247.com Bài 2: Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ, nguồn điện

giống nhau, nguồn có suất điện động 4,5V điện trở 0,5 Rp bình điện phân chứa dung dịch AgNO3

với hai điện cực đồng Suất phản điện bình điện phân 3V điện trở 1 Các điện trở

, ,

4 2 3

1  R   R  

R Hãy tính:

a) Cường độ dịng điện qua bình điện phân qua điện trở

b) Tính lượng bạc bám vào ca tốt sau điện phân phút 20 giây c) Tính nhiệt lượng tỏa điện trở R3 thời gian nói

Bài 3: Khi điện phân dung dịch muối ăn nước, người ta thu khí hiđrơ vào bình tích lít Hãy tính cơng thực dịng điện điện phân, biết hiệu điện đặt vào hai đầu điện cực bình 50V, áp suất khí hiđrơ bình 1,3atm nhiệt độ khí 270

C

R1

R2

Rp

E,r