K 2017. máj. 22. ideg. II. rész 3/B

Ha egy elemből és egy zseblámpaizzóból álló áramkör vezetékét megszakítjuk, és a szakadt vezetéket desztillált vízbe merítjük, az izzó nem világít. Ha viszont a vízbe közönséges konyhasót $\mathrm{(NaCl)}$ szórunk, az izzó – a megszokott fényénél esetleg halványabban – világítani kezd.


Forrás: http://www.labbe.de/zzzebra/index.asp?themaid=684&titelid=5491

a)  Magyarázza meg, miért nem világít a desztillált vízbe merített vezetékek esetén az izzó! 

a) Annak magyarázata, hogy desztillált víz esetén miért nem világít az izzó:

6 pont
(bontható)

Mivel a teljesen tiszta vízben nincsenek szabad töltéshordozók (2 pont), a desztillált víz szigetelő (2 pont), tehát az áramkör megszakad (2 pont), ezért nem világít az izzó.

(Bármilyen hasonló megfogalmazás elfogadható, a szabad töltéshordozók helyett pl. az ionok, a szigetelő helyett rossz vezető, stb.)

b)  Magyarázza meg, hogy miért világít az izzó, ha a vízbe konyhasót szórunk!

b) Annak magyarázata, hogy a sós víz esetén miért világít az izzó:

8 pont
(bontható)

Mivel a sós vízben már vannak szabad töltéshordozók (2 pont), és ezek a folyadékban az elektromos tér hatására elmozdulnak, áramlanak (2 pont), a sós víz már vezetőként (2 pont) viselkedik, tehát záródik az áramkör (2 pont).

(Bármilyen hasonló megfogalmazás elfogadható. A töltéshordozó ionokat nem szükséges explicite megnevezni.)

c)  A sóoldat esetén milyen részecskék vándorolnak az elem pozitív, illetve negatív sarkára kötött vezetékvéghez? 

c) Annak felismerése, hogy a pozitív sarok felé a negatív ionok áramlanak, a negatív felé pedig az oldatban levő pozitív töltésű ionok:

2 pont

Az ionok megnevezése nem szükséges, a negatív és pozitív töltéshordozók kifejezés is elegendő.

d)  Hogyan hat a sóoldat töményebbé válása az oldat elektromos ellenállására, illetve a lámpa fényerejére?

d) A nagyobb sótartalmú oldat viselkedésének magyarázata:

4 pont
(bontható)

A nagyobb sótartalmú oldatban több a szabad töltéshordozó (1 pont), így annak vezetőképessége jobb, azaz az ellenállása kisebb (2 pont). Az izzó tehát jobban világít (1 pont).

Összesen: 20 pont