Để giải bài toán này, chúng ta cần tính toán thời gian cần thiết để mạ một lớp kẽm dày 1 mm lên bề mặt quả cân hình cầu.
1. **Tính diện tích bề mặt của quả cân:**
Quả cân hình cầu có bán kính \( r = 5 \, cm \).
Diện tích bề mặt của hình cầu được tính bằng công thức:
\[
S = 4 \pi r^2
\]
Thay giá trị vào:
\[
S = 4 \times 3,1416 \times (5)^2 = 4 \times 3,1416 \times 25 = 314,16 \, cm^2
\]
2. **Tính thể tích kẽm cần mạ:**
Để phủ một lớp kẽm dày 1 mm (0,1 cm), thể tích kẽm cần mạ sẽ là:
\[
V = S \times d = 314,16 \, cm^2 \times 0,1 \, cm = 31,416 \, cm^3
\]
3. **Tính khối lượng kẽm cần mạ:**
Khối lượng kẽm được tính bằng công thức:
\[
m = V \times \rho
\]
với \( \rho = 7,13 \, g/cm^3 \):
\[
m = 31,416 \, cm^3 \times 7,13 \, g/cm^3 = 224,4 \, g
\]
4. **Tính số mol kẽm:**
Khối lượng mol của kẽm \( Zn \) là \( 65 \, g/mol \):
\[
n = \frac{m}{M} = \frac{224,4 \, g}{65 \, g/mol} \approx 3,45 \, mol
\]
5. **Tính điện tích cần thiết để mạ kẽm:**
Mỗi mol kẽm cần 2 điện tử để mạ (phản ứng: \( Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn \)):
\[
Q = n \times F \times 2
\]
với \( F = 96500 \, C/mol \):
\[
Q = 3,45 \, mol \times 96500 \, C/mol \times 2 \approx 666,3 \, C
\]
6. **Tính thời gian mạ điện:**
Sử dụng công thức \( Q = I \times t \):
\[
t = \frac{Q}{I} = \frac{666,3 \, C}{16 \, A} \approx 41,64 \, s
\]
7. **Chuyển đổi thời gian từ giây sang giờ:**
\[
t_{giờ} = \frac{41,64 \, s}{3600 \, s/h} \approx 0,0115 \, h
\]
Cuối cùng, làm tròn đến hàng phần chục, thời gian cần thiết để mạ điện là:
\[
\text{Thời gian mạ điện} \approx 0,0 \, h
\]
Vậy thời gian của quá trình mạ điện là khoảng 0,0 giờ.