Электрический ток в электролитах
Закон Джоуля - Ленца.
При прохождении электрического тока через проводник выделяется количество теплоты, равное работе электрического тока.
с - удельная теплоемкость металла.
∆Т- разность температур.
Электролиты относятся к проводникам второго рода. Электролиты вещества – растворы и расплавы которых в воде и других жидкостях проводят электрический ток. К ним относятся соли, кислоты, щелочи. Носителями заряда в электролитах являются ионы.
Молекулы электролита и растворители являются дипольными. Дипольную молекулу электролита окружают молекулы растворителя.
Молекулы растворителя разрывают молекулу электролита, в результате чего, образуется два иона, этот процесс называется электролитической диссоциацией.
В отсутствии электрического поля ионы движутся хаотично. Под действием электрического поля, катионы будут двигаться в направлении, совпадающем с направлением электрического поля (от + до -), а анионы будут двигаться противоположную сторону. Таким образом, электрический ток, в электролитах представляет собой встречное движение разноименно заряженных ионов.
Заряд иона можно выразить через его валентность.
q=ez
z- валентность иона
q- заряд иона общий
e- электрон= 1.6 * 10-19 Кл.
Так как концентрация и заряд положительных и отрицательных ионов одинаковы можно записать
q+ n+ = q- n- = qn = lzn
j= lzn (V+ + V-)
Ионы, движутся, упорядочено под действием электрической силы F.
А препятствует движению ионов сила сопротивления со стороны жидкости, определяемая по закону Стокса.
При равномерном движении иона:
где, - вязкость жидкости; - радиус иона
- скорость иона
- удельная проводимость электролита (j)
- закон Ома для электролитов