Номер 5.3, страница 26 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

V. Электрический ток - номер 5.3, страница 26.

Условие.

5.3 Какие превращения энергии происходят в гальваническом элементе? Обязательно ли электроды в нём должны быть из разных веществ?

Решение.

Какие превращения энергии происходят в гальваническом элементе?

В гальваническом элементе (химическом источнике тока) происходит прямое преобразование химической энергии в электрическую. Это происходит за счет энергии самопроизвольной окислительно-восстановительной реакции.

Процесс можно описать следующей цепочкой превращений:

1. На одном электроде (аноде) вещество окисляется, отдавая электроны. На другом электроде (катоде) ионы из электролита восстанавливаются, принимая электроны.

2. Энергия, которая выделяется в ходе этой химической реакции (химическая энергия), заставляет электроны двигаться упорядоченно по внешней цепи от анода к катоду, создавая электрический ток.

3. Таким образом, химическая энергия преобразуется в энергию электрического тока (электрическую энергию).

При работе элемента также происходит нагрев его компонентов из-за наличия внутреннего сопротивления, а также нагрев проводников внешней цепи. Это означает, что часть химической энергии преобразуется в тепловую энергию.

Ответ: В гальваническом элементе химическая энергия окислительно-восстановительной реакции преобразуется в электрическую энергию, а также частично в тепловую энергию.

Обязательно ли электроды в нём должны быть из разных веществ?

Нет, не обязательно.

В большинстве классических гальванических элементов (например, в элементе Даниэля-Якоби) электроды изготавливаются из разных металлов (цинк и медь). Разность потенциалов (ЭДС) в таком элементе возникает из-за разной химической активности металлов, то есть их разной способности отдавать электроны.

Однако существуют так называемые концентрационные гальванические элементы. В них оба электрода сделаны из одного и того же металла (например, два серебряных электрода). ЭДС в таком элементе возникает, если эти одинаковые электроды погружены в растворы соли этого же металла, но с разной концентрацией (например, один электрод в разбавленном растворе нитрата серебра, а другой — в концентрированном). Система стремится к выравниванию концентраций, что и порождает направленное движение электронов, то есть электрический ток.

Ответ: Нет, не обязательно. Хотя для создания ЭДС чаще всего используют электроды из разных веществ, возможно создание гальванического элемента с одинаковыми электродами, если они находятся в контакте с электролитами разной концентрации.