Номер 1, страница 199 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 7. Электрический ток. Параграф 49. Источники тока. Задание 44 - номер 1, страница 199.

Условие.

1., Изготовьте дома источник тока. Для этого возьмите лимон (или любой другой цитрусовый фрукт) и два кусочка металла: медную проволочку и тонкую цинковую пластинку. Если не найдёте дома кусочков проволоки, замените их любой медной монеткой и оцинкованным гвоздём. Разрежьте лимон и вставьте в него эти кусочки металла так, чтобы они были достаточно близко, но не касались друг друга (рис. 150). Ток, правда, довольно слабый, и если соединить его полюса проводником с лампочкой, она не загорится. Но убедиться в том, что ток есть, можно: коснитесь языком проводников, соединённых с полюсами источника тока (не бойтесь, это не опасно). Вы почувствуете лёгкое покалывание, пощипывание, сходное с ощущением, возникающим при пробовании чего-нибудь кислого. Какая энергия превращается в электрическую в вашем источнике тока?

Рис. 150

Решение.

1. Решение

Описанное в задаче устройство, состоящее из лимона и двух разных металлических электродов, представляет собой гальванический элемент — химический источник электрического тока. Принцип его работы основан на преобразовании энергии химических реакций в электрическую энергию.

Лимонный сок, содержащий лимонную кислоту, выступает в роли электролита — проводящей среды, в которой могут перемещаться ионы. В этот электролит погружены два электрода из разных металлов, например, из цинка ($Zn$) и меди ($Cu$).

Поскольку цинк является более химически активным металлом, чем медь, он легче отдает электроны. На цинковом электроде, который становится отрицательным полюсом (анодом), происходит реакция окисления: атомы цинка теряют электроны и переходят в раствор в виде положительных ионов $Zn^{2+}$.

Уравнение реакции на аноде: $Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^{-}$

Освободившиеся электроны создают на цинковом электроде избыточный отрицательный заряд. При подключении внешней цепи (например, проводов) эти электроны начинают упорядоченно двигаться к медному электроду, который становится положительным полюсом (катодом). На медном электроде происходит реакция восстановления: положительные ионы водорода ($H^{+}$) из лимонной кислоты принимают электроны и образуют молекулы газообразного водорода ($H_2$).

Уравнение реакции на катоде: $2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_2$

Таким образом, энергия, которая высвобождается в ходе протекания этих окислительно-восстановительных химических реакций (то есть химическая энергия), является причиной направленного движения электронов во внешней цепи, то есть причиной возникновения электрического тока. Эта энергия преобразуется в электрическую.

Ответ: В вашем источнике тока химическая энергия превращается в электрическую.