Электролиз из элементарного учебника Ландсберга

[apv]

Попалась задачка из элементарного учебника Ландсберга

Цитата:

Какова мощность тока, при помощи которого можно получить $150$ кг алюминия в сутки? Какова необходимая поверхность электродов? Напряжение $5$ В, плотность тока $40$ $\frac{A}{\text{м}^2}$. Потери составляют 5% всей энергии.

Для аллюминия $ K =9.3 \cdot 10^{-8}$ кг/Кл
Вроде обычная задача. И решение д.б. по формуле

$$ m = K q = K I t = K \frac{0.95P}{U} t $$

$\Rightarrow$

$$ P = \frac{m U}{0.95 K t} \approx 98\text{ кВт}$$

Получилась болшая цифра и с ответом не совпадает примерно в 30 раз. Что-то я не учитываю, похоже. Вот что?

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- условие в текстовом виде наберите, пожалуйста.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»

-- 09.06.2022, 16:58 --

В условии задачи есть такая величина - плотность тока. Зачем она нужна? Вопрос, если что, немного риторический.

[apv]

Pphantom в сообщении #1556910 писал(а):

В условии задачи есть такая величина - плотность тока. Зачем она нужна? Вопрос, если что, немного риторический.

Для расчета площади электродов. А что это дает?

[Pphantom]

apv в сообщении #1556916 писал(а):

Для расчета площади электродов. А что это дает?

А что, собственно, не совпадает с ответом, если решение до конца не доведено?

[apv]

Pphantom в сообщении #1556917 писал(а):

apv в сообщении #1556916 писал(а):

Для расчета площади электродов. А что это дает?

А что, собственно, не совпадает с ответом, если решение до конца не доведено?

В решении $P = 3$ кВт. Мощность не совпадает. Именно в этом вопрос. Дальше доводить кавов смысл? Та дальше подставлять $S= \frac{m}{jKt}$ и все. Мне интересен первый этап, который предполагается решить до второго.

Конечно, можно решить шиворот-навыворот. Но, ведь автор же не зря поставил вопрос про мощность первым!

-- Чт июн 09, 2022 16:59:46 --

Ну если уж на то пошло, то и площадь не сопадает с ответом $S = 15$ $\text{м}^2$, хотя по расчетам выходит $S = 466$ $\text{м}^2$. Причем, ответы одинаковы вплоть до 15 издания.

Вот и возник вопрос, кто прав, а кто ошибся...

-- Чт июн 09, 2022 17:09:13 --

Может где я чего подзабыл, и чего-то не учел, либо просто кочующая опечатка в дынных?

[Pphantom]

apv в сообщении #1556919 писал(а):

Именно в этом вопрос.

Да, действительно непонятно, вроде сосчитано все правильно.

Есть полубредовая версия, что в реальности электролиз алюминия делается из раствора расплава оксида алюминия, так что надо бы учесть диэлектрическую проницаемость среды, но вроде столько таким образом не натянуть (да и данных в задаче для этого нет). В общем, не знаю.

[sergey zhukov]

apv
Похоже, в задачнике ошибка. Реальные данные по электролизу алюминия - 15 МВт в час на тонну алюминия. Это соответствует 94 кВт в сутки на 150 кг.

[Someone]

sergey zhukov в сообщении #1556948 писал(а):

кВт в сутки

Интересно. Как называется физическая величина с размерностью "киловатт в сутки"?

[sergey zhukov]

Someone
Так и знал, что кто-нибудь на это укажет. Конечно, нужно было написать "киловатт-сутки".

[DimaM]

sergey zhukov в сообщении #1556979 писал(а):

Так и знал, что кто-нибудь на это укажет.

"МВт в час", кстати, нисколько не лучше.

[apv]

sergey zhukov, тут все намекают, что правильно "МВт-часов", потому что "МВт в час" означает "МВт/час", что не есть размерностью работы.
Спасибо за данные, откуда они?

[SNS2D]

Ссылки на данные по энергопотреблению при электролизе алюминия:
https://www.aceee.org/files/proceedings/2003/data/papers/SS03_Panel1_Paper02.pdf
https://eipc.center/wp-content/uploads/2020/08/encycl/p_two/chpt_9.pdf?ysclid=l48tfq5dks447389529

[sergey zhukov]

apv
Да практически откуда угодно, даже искать особо не нужно. Это просто порядок цифры для оценки того, что более реалистично: 3 кВт или 100 кВт?