Một nhóm học sinh tìm hiểu quá trình dùng khí chlorine khử trùng nước hồ bơi bằng phương pháp điện phân dung dịch muối sodium chloride. Nhóm học sinh đã tiến hành thí nghiệm trên một hồ bơi lắp đặt có thể tích 20m³. Hồ bơi được bơm đầy nước và duy trì nhiệt độ ổn định ở 25°C.
+ Sau đó, một lượng muối công nghiệp NaCl được hoà tan và khuếch tán đều vào bề bơi tạo ra một “hệ thống muối”, đảm bảo NaCl ở mọi vị trí trong bể được điện phân như nhau.
+ Quá trình điện phân được thực hiện bởi một nguồn điện ổn định, điện thế áp vào 5 V với công suất tiêu thụ của hệ thống điện phân là 23,5W. Quá trình này được duy trì trong thời gian t giờ để hàm lượng chlorine đạt 1,775 mg/L – ngưỡng nồng độ đạt hiệu quả khử trùng hồ nước.
Giả sử rằng hiệu suất quá trình điện phân là 80%; muối công nghiệp chỉ chứa 95% NaCl về khối lượng; các tạp chất không tham gia vào quá trình điện phân; nước ban đầu không chứa bất kì muối hoà tan nào.
Giá trị t là bao nhiêu? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu trả lời tốt nhất
1,775 mg/L = 1,775 gam/m³
—> mCl2 = 1,775.20 = 35,5 gam
P = U.I —> I = P/U = 4,7A
nCl2 = 35,5/71 = 80%.It/2F —> t = 25665s ≈ 7h