apfelbatterie physikalische funktionsweise

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4 Antworten

Die Energie der Batterie kommt daher, daß das Zink (von dem üblichen verzinkten Nagel oder der Unterlegscheibe) Elektronen an die Fruchtsäure abgibt. Es handelt sich um die Energie, die bei der elektrolytischen Herstellung des Zinks aufgewendet werden mußte, um es von der Schwefelsäure zu trennen, mit der man es aus dem Erz oder Rohzink gelöst hat.

Siehe englische Wikipedia: "Lemon battery"

The energy for the battery comes from the chemical change in the zinc (or other metal) when it dissolves into the acid. The energy does not come from the lemon or potato. The zinc is oxidized inside the lemon, exchanging some of its electrons with the acid in order to reach a lower energy state, and the energy released provides the power.
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Kommentar von Franz1957
05.12.2013, 09:03

Ich habe diese Erklärung aus der engl. Wikipedia übernommen. Ich muß offen gestehen, daß sie mich selbst nicht überzeugt. Denn die Elektronen, die uns interessieren, laufen ja aus der Zinkelektrode in den Draht. Bin mal gespannt, ob jemand plausibel machen kann, wieso sie das tun.

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Kommentar von willi55
07.12.2013, 17:18

Das ist aber keine gute Erklärung. Es liegt an den elektrochemischen Potenzialen der beiden unterschiedlichen Metalle. Diese haben natürlich etwas mit dem Herstellungsprozess zu tun, aber das ist eigentlich nicht die Ursache. Also lass es lieber.

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Es handelt sich um ein einfaches Galvanisches Zink-Kupfer-Element. Durch die Kombination zweier verschieden edler Metalle (Zink: unedel; Kupfer: edel) kann man in einer leitenden Lösung (hier: Apfel) eine Spannung erzeugen, welche einen kleinen Strom fließen lässt. Dies genügt einer Digitaluhr für den Betrieb. Kombiniert man zwei solche Zink/Kupfer Kombinationen miteinander, verdoppelt sich die Spannung.

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Die physikalischen Grundlagen liefern die Gibbs-Energie, Nernst'sche Gleichung und die elektrochemische Spannungsreihe (siehe Wikipedia etc.). Es ist sekundär, ob es um eine Apfel- oder Zitronenbatterie oder um eine Galvanische Zelle handelt, denn der Aufbau ist immer identisch Elektrode/Elektrolyt/Elektrode und beide Elektroden über Verbraucher miteinander verbunden. Die treibende Kraft dieser Systeme liegt in der Potentialdifferenz der Elektroden(-metalle) begründet.

Bei einer Obstbatterie hat man einen Metallteil aus z.B. Zink, das zweite aus Kupfer, der Elektrolyt ist die Fruchtsäure des Obstes. Und deine Energieerhaltung erreichst du, wenn du einen Verbraucher zwischen den Elektroden/Metallteilen anstöpselst.

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Der Apfel ist ein sog. Elektrolyt. Steckt man nun 2 Metalle in den Apfel löst sich das unedlere Metall auf. Es gibt pos. Ionen ab. Das Metall wird dann durch die verbleibenden Elektronen negativ geladen. Beim edleren Metall ist das genau umgekehrt, es verliert Elektronen. Und wird daher positiv. Die Metalle nennt man Elektroden. Und dieser Fluss von Elektronen ist im Prinzip ganz einfach Strom - daher die Energie.

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Kommentar von Philipp61198
05.12.2013, 06:36

Ich wollte die Physikalische, wie gesagt die chemische kann ich.

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