Kezdőlap


Feladat:	2010. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Láng Róbert
Füzet:	1985/december, 473 - 474. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Elektrolízis, Arkhimédész törvénye, Kémiával kapcsolatos feladatok, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1985/március: 2010. fizika feladat

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

Rézgálic oldat elektrolízisekor a katódon réz is kiválik, nemcsak hidrogén. A réz kiválásához is szükséges elektromos áram, de ennek költségét nem számítjuk a lufi megtöltésének költségébe.
A léggömb lebegésének feltétele az, hogy súlya egyenlő legyen a rá ható felhajtóerővel:

\begin{matrix} ϱ_{lev} V g = (m_{l} + m_{H_{2}}) g, \end{matrix}

ahol

V

a kiszorított levegő térfogata (a lufi anyagának térfogatát elhanyagolhatjuk, így

V

a hidrogén térfogatával egyenlő),

ϱ_{lev}

a levegő sűrűsége normál állapotban

(ϱ_{lev} = 1, 29 {kg/m}^{3})

m_{l}

a lufi tömege,

m_{H_{2}}

a hidrogén tömege.

m_{H_{2}} = ϱ_{H_{2}} V,

ahol

ϱ_{H_{2}}

a hidrogén sűrűsége, így az előbbi összefüggésből

V = \frac{m_{l}}{ϱ_{lev} - ϱ_{H_{2}}} = 41, 6 {dm}^{3} .

A hidrogén tömege

m_{H_{2}} = 3, 75

kg (a hidrogén sűrűsége normál állapotban

0, 09 {kg/m}^{3}

), ez

1, 875

mólnak felel meg.
1 mol hidrogén elektrolíziséhez

2 e N \approx 2 \cdot 96 487, 3

C töltés szükséges (

e

az elektron töltése,

N

az Avogadro-féle szám), ezért

1, 875

mólhoz

Q = 3, 618 \cdot 10^{5}

C töltés kell. Az elektromos tér által végzett munka

\begin{matrix} W = Q U = 2, 17 \cdot 10^{6} J \approx 0, 6 KWh . \end{matrix}

A lufi megtöltése

2 \cdot 0,6 Ft \approx 1, 2 Ft

-ba, azaz

1

forint és

20

fillérbe kerül.

Megjegyzés. A lufi megtöltése közelítőleg annyiba kerül, mint amikor egy

60

W-os égőt

10

órán át égetünk.