Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R1R23M73Z4fIU1

Ćwiczenie 1

Nośnikami prądu elektrycznego w wodzie mogą być:

elektrony
dziury
jony dodatnie
jony ujemne

R1VyJIvg0iCuU1

Ćwiczenie 2

Jonem nazywa się:

swobodny elektron
tylko atomy, od których zostały oderwane elektrony
tylko cząsteczki chemiczne, które przyłączyły elektrony
atom lub cząsteczkę chemiczną, która ma nadmiar jednego rodzaju ładunku elektrycznego w porównaniu z drugim

Ćwiczenie 3

RhxWO4M3WHEgS

Oblicz opór elektryczny wody mineralnej, zawartej w butelce, wzdłuż butelki. Przyjmij, że butelka ma kształt walca o wysokości 28 cm i średnicy 9 cm, a opór elektryczny właściwy wody mineralnej wynosi 20 Ωm. Przyjmij $π \approx 3, 14$ . Podaj wynik zaokrąglony do liczby całkowitej.

R ≈ ............Ω.

Opór elektryczny elementu opisuje wzór:

R = \frac{ρ l}{\frac{π d^{2}}{4}} = \frac{4 ρ l}{π d^{2}}

π \approx 3, 14

l - długość walca, d - średnica walca.

R ≈ 881 omega.

Ćwiczenie 4

R1IwtFD62URQ6

Opór elektryczny właściwy żelaza wynosi około 10·10⁻⁸ Ωm, a wody gruntowej około 10 Ωm. Jaka powinna być powierzchnia przekroju poprzecznego strumienia wody, aby jego opór elektryczny był taki sam, jak drutu żelaznego o polu przekroju poprzecznego 1 mm² i długości takiej, jak długość strumienia?

Powierzchnia przekroju poprzecznego strumienia wody powinna wynieść około ............ m².

Opór elektryczny elementu opisuje wzór $R = \frac{ƍ l}{S}$ Z indeksem w oznaczymy wielkości dotyczące wody, z indeksem z – dotyczące żelaza. Ponieważ opory mają być jednakowe:

$R_{w} = R_{z} \Leftrightarrow \frac{ρ_{w} l}{S_{w}} = \frac{ρ_{z} l}{S_{z}} \Leftrightarrow S_{w} = \frac{ρ_{w} S_{z}}{ρ_{z}} = 100 m^{2}$

Jak widać, opór elektryczny wody jest dużo większy niż opór metali.

R16PwPwvtwDjY1

Ćwiczenie 5

Uzupełnij zdania wybierając odpowiednie wyrażenia:

Woda, która nie zawiera żadnych rozpuszczonych substancji {dobrze przewodzi prąd elektryczny}\{#praktycznie nie przewodzi prądu elektrycznego}. Woda mineralna, z powodu rozpuszczonych soli mineralnych, znacznie {gorzej}\{#lepiej} przewodzi prąd elektryczny niż czysta woda.

Ćwiczenie 6

R1HlYkNDuBrlg

Oszacuj liczbę nośników prądu w 1 m³ wody mineralnej, która zawiera około 2 kg rozpuszczonych soli mineralnych, które ulegają dysocjacji po rozpuszczeniu w wodzie. Przyjmij, że średnia masa molowa M rozpuszczonych soli mineralnych wynosi 100 $\frac{g}{mol}$ . Liczba cząsteczek w jednym molu, nazywana liczbą Avogadra, N_A ≈ 6·10²³ mol^-1.

Liczba jonów w m³ wynosi około ............·10²⁵.

Obliczamy liczbę moli rozpuszczonych związków: $n = \frac{m}{M}$ , gdzie: n - liczba moli, m –masa związków, M – średnia masa molowa.

n = \frac{2000 g}{100 \frac{g}{m o l}} = 20 m o l i

Liczbę cząsteczek w jednym molu opisuje liczba Avogadra NIndeks dolny A≈ 6·10Indeks górny 23molIndeks górny -1. Stąd liczba rozpuszczonych cząsteczek związków w 1 mIndeks górny 3: N= NIndeks dolny A·n ≈ 1,2·10Indeks górny 25. Ponieważ jedna cząstka daje dwa jony, liczba jonów w mIndeks górny 3 wynosi około 2,4·10Indeks górny 25.

Ćwiczenie 7

Opór elektryczny wody zmienia się wraz ze stężeniem rozpuszczonych soli. Wykres przedstawia ustaloną eksperymentalnie zależność oporu elektrycznego od stężenia chlorku potasu. Na podstawie wykresu oszacuj, ile razy zmniejszył się opór wody, po rozpuszczeniu chlorku potasu do uzyskania stężenia 5%.

R1PtQrO7EJmdb

Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Z wykresu odczytujemy opór elektryczny przy stężeniu 0%: RIndeks dolny 0≈ 1100 komega i przy stężeniu 5%, RIndeks dolny 5≈ 470 komega.

Stąd otrzymamy $\frac{R_{0}}{R_{5}}$ ≈ 2,34.

Rea9BAaLONJgc

Ćwiczenie 7

Ćwiczenie alternatywne. Opór elektryczny wody użytej w doświadczeniu wynosił R z indeksem dolnym 0=1100 kiloomy, a gdy wsypano chlorek potasu i utworzono roztwór 5%, opór zmniejszył się do 470 kiloomy. Opór zmniejszył się:

2 razy
2,2 razy
2,34 razy

Ćwiczenie 8

R1Tw1ukm9GUTX

Do wanienki o długości 1 m, w której umieszczone są elektrody o powierzchni 100 cm², które można podłączyć do źródła napięcia 120 V, nalano wody destylowanej. Następnie w wodzie tej rozpuszczono sól kuchenną, co spowodowało zmniejszenie oporu elektrycznego właściwego od 1,8 · 10⁴ Ωm do 2 Ωm. Oblicz natężenie prądu płynącego przez wanienkę w obu przypadkach.

Natężenie prądu dla wody destylowanej I_d = ............ ·10^-5A, dla wody z rozpuszczoną solą I_s = ............ A.

Natężenie prądu obliczymy korzystając z prawa Ohma: $I = \frac{U}{R}$ . Opór elektryczny elementu obliczymy ze wzoru: $R = \frac{ƍ l}{S}$ . Stąd $I = \frac{U S}{ρ l}$ .

Dla wody destylowanej otrzymamy IIndeks dolny d Indeks dolny koniec= 6,7·10Indeks górny -5A, dla wody z rozpuszczoną solą IIndeks dolny s Indeks dolny koniec= 0,6 A.

Audiobook

Dla nauczyciela