ФИЗИКА 7КЛАСС Дан невесомый рычаг с двумя противовесами на каждой стороне. Массы противовесов m1=7 кг, m2=99 кг и m3=10 кг. Какова масса противовеса m4, если рычаг находится в равновесии?
ответ округли до целого числа:масса противовеса m4= кг
(-) Сd (Нg) | Сd SО4 | Сd (Нg) (+) а1 Сd (Нg) > а2 Сd (Нg) и водородный концентрационный элемент (-) Рt, Н2 | Н+ | Н2, Рt (+) р1Н2 > р 2Н2 уравнение Нернста для расчета ЭДС такого элемента имеет вид Е = (RТ / 2F) ln (а1Сd (Нg) / а2 Сd (Нg) ) , где а1Сd (Нg) и а2 Сd (Нg) активности кадмия в амальгамах анода и катода Анодами в концентрационных гальванических элементах всегда являются электроды с меньшими значениями активностей окисленной формы аВф = соnst (первый пример) или с большими значениями активностей восстановленной формы при аОф = соnst (второй пример) стандартная ЭДС для концентрационных гальванических элементов равна нулю. Водородный показатель рН –это взятый с обратным знаком десятичный логарифм концентрации ионов Н3О+ рН = - lg [Н3О] + =7.нейтральным будет раствор, у которого рН = 7. у
Если на электродах испытывает превращение один моль вещества, то по закону Фарадея через систему протекает количество электричества равное ΖF, где Ζ – число молей эквивалентов в одном моле вещества. Таким образом, максимальная электрическая работа гальванического элемента при превращении одного моля вещества Wмэ = ΖFЕ, где Е – эдс гальванического элемента. В то же время максимальная полезная работа Wм.р которую может совершить система при протекании реакции при постоянном давлении, равна энергии Гиббса Wм.р = - ΔG Частным случаем химических гальванических элементов являются окислительно-восстановительные элементы. Из двух электродов хотя бы один должен быть окислительно-восстановительным. Если в качестве второго электрода использовать стандартный водородный, то ЭДС элемента (-) Р t, Н2 | Н+ | | Fе3+ , Fе2+ | Р t РН2 = ОН+ = 1 Равна электродному потенциалу оислительно-восстановительной системы. Е = j Fе3+ / Fе2+ - j0 Н+/Н2 = j0 Fе3+ / Fе2+ + (RТ/F) ln (аFе3+/ аFе2+), где j0 Fе3+ / Fе2+ - стандартный потенциал окислительно-востановительной системы, равный ее потенциалу при аFе3+ = аFе2+ Электродные и токообразующие процессы в таком элементе описываются уравнениями (-) А : Н2 г → 2Н+р + 2е 1 (+) К : Fе3+р + е → Fе2+р 2 ∑ : 2Fе3+р + Н2 г → 2 Fе 2+р + 2Н+р Концентрационные гальванические элементы состоят из двух одинаковых электродов, у которых различаются активности одного или нескольких участников электродного процессов. Они генерируют электрическую энергию за счет выравнивания химических потенциалов веществ в растворах. Существуют следующие концентрационные гальванические элементы: - элементы с различной активностью иона в растворах электролита катодного и анодного пространств, например никелевый концентрационный гальванический элемент (-)Ni | Ni2+ | | Ni 2+ | Ni (+) а1Ni2+ < а2Ni2+ уравнение Нернста для расчета ЭДС такого элемента имеет вид Е = (RТ / 2F) ln (а2Ni2+ /а1Ni2+ ) , где а1Ni2+ и а2Ni2+ активности катионов никеля в анодном и катодном пространствах соответственно. Уравнения электродных процессов (-) А : Ni → Ni2+ + 2е (+) К : Ni2+ +2е →Ni - элементы с одним раствором электролита, у которого различаются активности металла в составе сплавов катода и анода или давление газа в газовых полуэлементах, например амальгамный концентрационный элемент: (-) Сd (Нg) | Сd SО4 | Сd (Нg) (+) а1 Сd (Нg) > а2 Сd (Нg) и водородный концентрационный элемент (-) Рt, Н2 | Н+ | Н2, Рt (+) р1Н2 > р 2Н2
(-) Сd (Нg) | Сd SО4 | Сd (Нg) (+)
а1 Сd (Нg) > а2 Сd (Нg)
и водородный концентрационный элемент
(-) Рt, Н2 | Н+ | Н2, Рt (+)
р1Н2 > р 2Н2
уравнение Нернста для расчета ЭДС такого элемента имеет вид
Е = (RТ / 2F) ln (а1Сd (Нg) / а2 Сd (Нg) ) , где а1Сd (Нg) и а2 Сd (Нg) активности кадмия в амальгамах анода и катода
Анодами в концентрационных гальванических элементах всегда являются электроды с меньшими значениями активностей окисленной формы аВф = соnst (первый пример) или с большими значениями активностей восстановленной формы при
аОф = соnst (второй пример) стандартная ЭДС для концентрационных гальванических элементов равна нулю.
Водородный показатель рН –это взятый с обратным знаком десятичный логарифм концентрации ионов Н3О+
рН = - lg [Н3О] + =7.нейтральным будет раствор, у которого рН = 7. у
Если на электродах испытывает превращение один моль вещества, то по закону Фарадея через систему протекает количество электричества равное ΖF, где Ζ – число молей эквивалентов в одном моле вещества. Таким образом, максимальная электрическая работа гальванического элемента при превращении одного моля вещества Wмэ = ΖFЕ, где Е – эдс гальванического элемента. В то же время максимальная полезная работа Wм.р которую может совершить система при протекании реакции при постоянном давлении, равна энергии Гиббса Wм.р = - ΔG
Частным случаем химических гальванических элементов являются окислительно-восстановительные элементы. Из двух электродов хотя бы один должен быть окислительно-восстановительным. Если в качестве второго электрода использовать стандартный водородный, то ЭДС элемента
(-) Р t, Н2 | Н+ | | Fе3+ , Fе2+ | Р t
РН2 = ОН+ = 1
Равна электродному потенциалу оислительно-восстановительной системы.
Е = j Fе3+ / Fе2+ - j0 Н+/Н2 = j0 Fе3+ / Fе2+ + (RТ/F) ln (аFе3+/ аFе2+), где
j0 Fе3+ / Fе2+ - стандартный потенциал окислительно-востановительной системы, равный
ее потенциалу при аFе3+ = аFе2+
Электродные и токообразующие процессы в таком элементе описываются уравнениями
(-) А : Н2 г → 2Н+р + 2е 1
(+) К : Fе3+р + е → Fе2+р 2
∑ : 2Fе3+р + Н2 г → 2 Fе 2+р + 2Н+р
Концентрационные гальванические элементы состоят из двух одинаковых электродов, у которых различаются активности одного или нескольких участников электродного процессов. Они генерируют электрическую энергию за счет выравнивания химических потенциалов веществ в растворах. Существуют следующие концентрационные гальванические элементы:
- элементы с различной активностью иона в растворах электролита катодного и анодного пространств, например никелевый концентрационный гальванический элемент (-)Ni | Ni2+ | | Ni 2+ | Ni (+)
а1Ni2+ < а2Ni2+
уравнение Нернста для расчета ЭДС такого элемента имеет вид
Е = (RТ / 2F) ln (а2Ni2+ /а1Ni2+ ) , где а1Ni2+ и а2Ni2+ активности катионов никеля в анодном и катодном пространствах соответственно.
Уравнения электродных процессов
(-) А : Ni → Ni2+ + 2е
(+) К : Ni2+ +2е →Ni
- элементы с одним раствором электролита, у которого различаются активности металла в составе сплавов катода и анода или давление газа в газовых полуэлементах, например амальгамный концентрационный элемент:
(-) Сd (Нg) | Сd SО4 | Сd (Нg) (+)
а1 Сd (Нg) > а2 Сd (Нg)
и водородный концентрационный элемент
(-) Рt, Н2 | Н+ | Н2, Рt (+)
р1Н2 > р 2Н2
Дано: t1=20°C; t2=60°C; tc=38°C; V=80 л; m1 - ? m2 - ?
Тепло, отданное горячей водой = теплу, полученному холодной.
Q1 - Q2=0
Q=c*m*Δt
m1=ρV1=1000 кг/м³ * V1 дм³=1000 кг/м³ * 0,001*V1 м³=V1 кг
1 литр воды=1 дм³; его масса 1 кг.
с*m1*Δt1=c*m2Δt2 разделим на с
m(38 - 20)=(80 - m)(60 - 38)
18m=(80-m)*22
9m=(80-m)*11
9m=880 - 11m
20m=880
m=44 кг - холодная вода.
80 - 44=36 кг - горячая вода. Это ответ.
ИЛИ
с*m1*Δt1 - cm2*Δt2=0
ρ*V1*Δt1 - ρ*V2*Δt2=0
V1*Δt1=V2Δt2
V*(38-20)=(80-V)(60-38)
V=44 литра; т.к. 80 в литрах; m1=44 кг - хол. вода.
36 кг - горячая.