Решение на момент правки #17993 от , автор emixter. Это не текущая версия.

Условие

8.2.34∗. Противо-ЭДС одной электролитической ванны . Имеется конденсатор, заряженный до напряжения . Сколько одинаковых ванн нужно соединить последовательно, чтобы, разрядив конденсатор, выделить на них максимальную массу металла из раствора соли?

Решение

Согласно закону Фарадея для электролиза в одной ванне при прохождении заряда в ней выделится металла:

где - электрохимический эквивалент.

Если одинаковых ванн соединены последовательно, то через каждую из них проходит один и тот же заряд . Тогда суммарная масса металла во всех ваннах будет:

Ток в цепи прекратится, когда напряжение на конденсаторе сравняется с суммарной противо-ЭДС всех ванн: . Следовательно, заряд, который успеет пройти через цепь, равен разности начального и конечного зарядов конденсатора:

начкон

Отмечу, что при заряд не потечет и .

Подставим (2) в (1):

Мы получили функцию массы от количества ванн . Это уравнение параболы, ветви которой направлены вниз. Чтобы найти максимум, возьмем производную по и приравняем её к нулю:

Ответ