Bonjours, je n'ai pas bien compris un exercice, et si vous avez une minute, pourriez-vous m'aider et me dire si c'est bon ce que j'ai fait ? J'ai commencer à réfléchir sur quelques questions mais j'ai l'impression que tout est lié à la 2e question.
Alors, le voici:
On associe en série, un générateur et un électrolyseur (E' , r). Les électrodes de l'électrolyseur sont inattaquables. L'électrolyse est poursuivie jusqu'à obtention de 1m^3, de dihydrogène. L'intensité du courant électrique mesurée pendant l'électrolyse est constant et sa valeur est I=10,0 A. Le travail électrique fourni par le générateur pour cette électrolyse est W élec= 1,692.10^7 J.
Données:
Vm=30,0 L.mol^-1
e= 1,60.10^-19 C
E'= 1,23 V, la force contre électromotrice de l'électrolyseur
N= 6,023.10^23 mol^-1
Questions:
1. Ecrire la demi-équation électronique de réduction de l'eau en dihydrogène à la cathode.
2 H2O + 2e- = H2 (g) + 2 OH-
2. Calculer Q, la quantité d'électricité, qui a traversé l'électrolyseur pour préparer le dihydrogène.
Sachant que q = n*F alors, n = V/Vm = 1m3/30 = 1000/30 = 33 mol
En effet, n représente le nombre de mol dans 1m3 = 1000L de dihydrogène.
Donc, Q = n*2*F (transfert de 2 mole d'électrons)
= 33*2*(9,65.10^4)
= 6,4.10^6 C
3. Exprimer, de manière littérale, E(chim) l'énergie chimique produite dans l'électrolyseur en fonction de E' et de Q. Calculer cette valeur.
Alors, E= E'*I*t Or Q= I*t
Donc, E= E'*Q = 1,23*(6,4.10^6) = 7,87.10^6 V
4. Calculer Ej l'énergie perdue par effet joule dans l'électrolyseur.
5. Exprimer, de manière littérale, Ej l'énergie perdue par effet de joule en fonction de Q, r et I.
6. En déduire U la tension sous laquelle s'est effectuée l'électrolyse.
7. Calculer r la résistance interne de l'électrolyseur.
8. Calculer la durée t
Comme, Q = I*t
Alors, t = Q / I = (6,4.10^6) / 10 = 6,4.10^5 secondes.
Je suis vraiment perdue dans tout ça !! Merci d'avance pour votre aide !!
Bonsoir.
Ce qui est fait est bon.
4) on trouve Wj par différence entre Wélec fourni et W(chim) reçu
pour le travail, il vaut mieux utiliser W (comme Work) plutôt que E
U = E' + r I ( avec les inconnues U et r )
en multipliant par I, on a les puissances :
U I = E' I + r I²
en multipliant par t, on a les travaux :
U I t = E' I t + r I² t
Wélec = Wchimique + Wjoule
Wélec = E' Q + r I² t ( avec les inconnues r et t )
r I² t = r I Q = r Q²/t
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