Hilfe! Ich komme mit dieser Frage gar nicht klar:
Wenn ein Na+ Ion vom Pluspol zum Minuspol einer Batterie mit der Spannung 1.2V wandert, um welchen Wert ändert sich dann die potentielle Energie des Moleküls?
Hat jemand einen Tipp für mich?
Hallo,
Hat jemand einen Tipp für mich?
klar: Ruf in der Wikipedia den Artikel „elektrische Energie“ auf, und such dort die Gleichung heraus, in der W, U und noch eine dritte Größe (welche? Und welchen Wert hat die für ein Na+-Ion?) miteinander verknüpft sind.
Reicht das?
Gruß
Martin
(Tipp: Es ist dort die allerletzte Formel.)
also, probier ichs mal 
W= -Q * U
da Na+ ja die Elementarladung trägt, ist sie „e“ mit e=1.602*10^-19 C
Dann ist die verrichtete Arbeit W = -1.92 * 10^-19 J.
Da durch die Arbeit also Energie abgegeben wird, ist folglich wird die potentielle Energie des Teilchens um 1.92*10^-19 J kleiner.
Stimmt diese überlegung?
Stimmt diese überlegung?
ja, die stimmt komplett. Ich würde den Wert der potentiellen Energie zusätzlich auch noch in der Einheit eV (Elektronvolt) angeben. Das ist ja ohne jegliche Rechnung möglich (wie das?).
Mit „potentieller Energie“ ist in dieser Aufgabe natürlich die potentielle elektrische Energie gemeint. Allerdings kann sich bei der Wanderung des Ions selbstverständlich auch seine potentielle mechanische Energie ändern, nämlich dann, wenn die Zelle senkrecht steht. Es ist klar, dass diese Änderung im Vergleich zur Änderung der potentiellen elektrischen Energie sehr klein sein muss (weil es elektrisch keine Rolle spielt, ob Plus- und Minuspol einer Zelle auf gleicher oder verschiedener Höhe liegen), aber es ist vielleicht ganz reizvoll, auszurechnen, in welcher Größenordnung der Wert tatsächlich liegt, z. B. für eine Pluspol-Minuspol-Höhendifferenz von 5 cm. Die Masse des Natriumions ist 3.8 · 10–26 kg (= 23 u). Wie groß ist dann das Verhältnis mgh/QU?
Gruß
Martin
super!
wollte eben noch fragen, wie um Gottes Willen ich diese Aufgabe ohne Taschenrechner durchführen sollte… Wollte schon meinen Lehrer verteufeln 
So ists natürlich einfach, wäre das Resultat ja einfach
W = e*1.2V = 1.2eV
m*g*h wäre 3.8–26 * 9.81*0.05 = 1.86*10–26
und
mgh/QU somit 1.86*10–26/1.922*10–19 = 9.67*10–8
und daher wirklich sehr klein!
Danke für deine Mühe, hat mir sehr geholfen
Gerne.
W = e*1.2V = 1.2eV
Ja. Für alle anderen Rechnungen darfst Du sicher den Taschenrechner benutzen.
9.67*10–8
und daher wirklich sehr klein!
So ist es.