A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Az elektrolízis során egy hidrogénmolekula két elektron leadásával, egy oxigénmolekula pedig négy elektron felvételével jön létre, így töltés számú hidrogén, illetve oxigénmolekulát választ ki. (A H index a továbbiakban is a hidrogénre, az O index az oxigénre vonatkozó adatokat jelöli, egy elektron töltése.)
Az egyesített gáztörvény szerint a keletkező hidrogén és oxigén gázra: | | (1), (2) | így | | (3), (4) |
Ha a fejlődő gázok nem szorítják ki a kénsavat a csőből, akkor Ebben az esetben | | (6), (7) | Ennek a helyzetnek a feltétele: | | (8), (9) |
Amennyiben ez a feltétel nem teljesül, a hidrogén feletti folyadékoszlop kicsordul a csőből. Ilyenkor a hidrogén feletti dugattyú megemelkedik, az oxigén feletti pedig lesüllyed, és így áll be a folyadékoszlopok közötti egyensúly. Emiatt az oxigén feletti kénsavoszlop mindaddig nem csordul ki, amíg a hidrogén fölött van folyadék.
Ha az oxigéngáz aljának mértékű a süllyedése, akkor a hidrogéngáz alja ugyanennyivel emelkedik. A szintkülönbség , feltéve, hogy . A folyadékoszlopok egyensúlyából ahol a hidrogén fölött megmaradó kénsavoszlop magassága. (A gázok súlyából származó nyomás elhanyagolható.) A hidrogéngáz aljának emelkedése , így:
A hidrogén nyomása: A (3), (10), (11), (12) egyenletrendszer megoldása | | (13) | A másodfokú egyenlet másik gyökét az követelmény alapján lehet kizárni. Az utóbb taglalt helyzet addig érvényes, amíg , azaz Ezen túl a hidrogén fölött elfogy a kénsav, így az a szabadba távozik. Ebben a helyzetben az oxigén térfogatát már a cső alsó részében elhelyezkedő kénsav mennyisége is befolyásolja. A megadott adatokkal a (9) által meghatározott küszöbtöltés így a hidrogén térfogatára (13), az oxigénére (7) érvényes. Ezek alapján | |
|