Kezdőlap


Feladat:	25. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Mezey Ferenc , Zombory László
Füzet:	1960/április, 158. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Kémiával kapcsolatos feladatok, Elektrolízis, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1959/november: 25. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Kirchhoff II. törvénye értelmében valamennyi fürdőben ugyanakkora az áramerősség, így fürdőnként ugyanannyi, $80, 64 g$ ezüst válik ki. Ezért egy kádban az áramerősség Faraday I. törvénye alapján:

\begin{matrix} I_{1} = \frac{m}{k t} = \frac{80640 mg}{1, 118 \frac{m g}{A sec} \cdot 14 440 sec} = 5, 009 A. \end{matrix}

A külső áramkörben tehát

I = 10 \cdot I_{1} = 50, 09 A

erősségű áram folyik. Mivel a fürdők eredő ellenállása

R_{f} = \frac{0, 6 Ω}{10} = 0, 06 Ω

, a külső áramkör teljes ellenállása

\begin{matrix} R = 0, 06 Ω + 0, 01 Ω = 0, 07 Ω . \end{matrix}

A dinamó teljesítménye, vagyis az összes befektetett teljesítmény

\begin{matrix} N_{δ} = I^{2} R = 50, 09^{2} \cdot 0, 07 W = 175, 6 W . \end{matrix}

A külső áramkör hatásfoka az ezüst kiválasztásakor a fürdőkben végzett munka és a dinamó munkájának a hányadosa:

\begin{matrix} η = \frac{N_{f}}{N_{δ}} = \frac{I^{2} R_{f}}{I^{2} R} = \frac{R_{f}}{R} = \frac{6}{7} = 85, 71 % . \end{matrix}

Zombory László (Bp., Vörösmarty g. IV. o. t.)

Megjegyzés: Faraday I. törvénye közvetlenül a párhuzamosan kapcsolt kádak együttesére is alkalmazható. Ugyanis, ha

n

számú kád esetén a kádakban folyó áram erőssége

I_{1}

I_{2}

I_{3}

...

I_{n}

, akkor a termelt ezüst összmennyisége:

\begin{matrix} m = k t I_{1} + k t I_{2} + ... + k t I_{n} = k t (I_{1} + I_{2} + ... + I_{n}) = k t I . \end{matrix}

(Nem tehetnénk meg ugyanezt, ha a kádakban különböző elektrokémiai egyenértékű anyagok válnának ki.)

Mezey Ferenc (Bp., Rákóczi F. g. IV. o. t.)