Как рассчитать энергию в плазменных процессах?
Электрический ток в металлах, электролитах, полупроводниках, газах и вакууме. Плазма. Задание на расчёт энергии
Научитесь определять энергию, затрачиваемую или выделяемую в процессах, связанных с плазмой, например, при ионизации или ускорении частиц. В статье объясняется, как энергия зависит от потенциала, силы тока и времени взаимодействия. Мы разберем задачу с подробным решением, чтобы продемонстрировать, как применять физические законы для расчета энергии в плазменных системах. Этот материал поможет вам глубже понять основы работы плазмы и успешно справляться с физическими задачами
Задача
При получении алюминия ток течёт через подводящие провода и расплав оксида алюминия. Рассчитай, какая энергия выделится в проводах сопротивлением 1 кОм, если по ним в течение недели пропускать ток, достаточный для того, чтобы выделить 906 кг чистого алюминия.
В данной задаче рассматриваются такие явления, как выделение вещества массой m при пропускании тока I через расплав вещества с молярной массой M и валентностью n, и выделение теплоты Q при прохождении тока I через сопротивление R за время Δt.
Выразим из закона Фарадея силу тока и подставим формулу электрохимического эквивалента алюминия
Найдём выделившееся количество теплоты, подставив силу тока в её формулу
Подставим числа и решим задачу
