Ответ:

Для розрахунку часу, необхідного для нікелювання металевого виробу, спочатку потрібно визначити масу нікелю, яка буде відкладатися на поверхню виробу.

Площа поверхні виробу: 120 см^2 = 0.0012 м^2

Товщина покриття: 0.03 мм = 0.00003 м

Об'єм нікелю, що відкладається: V = S × d = 0.0012 м^2 × 0.00003 м = 3.6 × 10^-8 м^3

Маса нікелю: m = V ×густина = 3.6 × 10^-8 м^3 × 8900 кг/м^3 = 0.00032 г = 3.2 × 10^-4 кг

Тепер можемо розрахувати кількість заряду, який пройшов через електроліт:

Q = I × t, де I = 0.5 A - сила струму.

Так як маса нікелю визначена у кілограмах, переведемо її в грами:

3.2 × 10^-4 кг = 0.32 г = 0.32 × 10^-3 кг = 0.32 × 10^-3× 1000 г = 0.32 г

Тепер можемо розрахувати кількість елементарних зарядів e = 1.6 × 10^-19 Кл у одному зарядженому атомі нікелю:

n = Q / (eZ) = (0.32 / (1.6 × 10^-19)) / 2 = 1.0 × 10^18

Знайдемо кількість молекул N_A = n / N_A = (1.0 × 10^18) / 6.022 × 10^23 = 1.66 × 10^-6 моль

Тепер можемо знайти кількість електронів у цьому об'ємі нікелю:

N_e = n / Z = (1.0 × 10^18) / 2 = 5.0 × 10^17

Щоб розрахувати час, необхідний для нікелювання, використаємо формулу:

t = N_e / I = (5.0 × 10^17) / 0.5 = 1.0 × 10^18 секунд.

Отже, час, необхідний для нікелювання металевого виробу площею поверхні 120 см² при силі струму 0.5 A, складає 1.0 × 10^18 секунд або приблизно 3.17 × 10^10 років.