Câu 2 trang 55 sgk Vật Lý 11 nâng cao

Bài 11: Pin và acquy

Câu 2 trang 55 sgk Vật Lý 11 nâng cao

Hãy trình bày cấu tạo và sự tạo thành suất điện động của pin vôn – ta.

Lời giải

* Cấu tạo: Pin Vôn – ta gồm một điện cực bằng kẽm (Zn) và một điện cực bằng đồng (Cu) nhúng trong dung dịch axit sunfuric (H2SO₄) loãng.

* Sự tạo thành suất điện động của pin Vôn-ta.

 + Xét thanh kẽm (Zn): Do tác dụng hóa học, các ion Zn²⁺ từ thanh kẽm sẽ đi vào dung dịch, làm cho lớp dung dịch sát bề mặt thanh kẽm tích điện dương và thanh kẽm tích điện âm. Tạo ra một điện trường hướng từ dung dịch vào thanh kẽm. Điện trường này ngăn không cho các ion Zn²⁺ tiếp tục đi vào dung dịch và tăng cường các ion Zn²⁺ từ dung dịch đi vào thanh kẽm. Khi cân bằng, số ion Zn²⁺ đi vào dung dịch bằng số ion Zn²⁺ đi vào thanh kẽm. Khi đó hiệu điện thế điện hóa giữa thanh kẽm và dung dịch là U₁ = -0,74V.

 + Xét thanh đồng: các ion H⁺ từ dung dịch đến bám vào thanh đồng và lấy bớt các electron của thanh đồng. Do đó thanh đồng mang điện tích dương. Khi cân bằng, hiệu điện thế điện hóa giữa thanh đồng và dung dịch là U₂ = 0,34V.

 + Kết quả hiệu điện thế giữa hai cực của pin Vôn – ta là: ℰ = U₂ - U₁ ≈ 1,1V. Đây chính là suất điện động của pin Vôn-ta.

Xem toàn bộ Giải bài tập Vật lý 11 nâng cao: Bài 11. Pin và acquy