Abb. 1 Aufbau der Versuchsandordnung Apfelbatterie
Nebenstehende Apfel-Stromquelle hat als Minuspol ein Zinkblech und als Pluspol ein Kupferblech. Im Saft der Frucht ergibt sich zwischen diesen beiden Blechen eine Spannung von \(1{,}0\,\rm{V}\).
a)
Berechne die Leistung, die diese Stromquelle bringt.
b)
Berechne, wie lange der Apfel und die Bleche unverrottet aushalten müsste, damit diese Stromquelle dieselbe elektrische Energie wie eine Mignonzelle umwandelt, die \(1{,}5\,\rm{Ah}\) Ladung umsetzen kann.
An dem abgebildeten Messgerät liest man einen Strom von \(0{,}5\,\mathrm{\mu A}\) ab. Damit ergibt sich für die elektrische Leistung\[P = U \cdot I \Rightarrow P = 1{,}0\,{\rm{V}} \cdot 0{,}5 \cdot {10^{ - 6}}\,{\rm{A}} = 5{,}0 \cdot {10^{ - 7}}\,{\rm{W}}\]
b)
Die elektrische Energie einer Mignonzelle beträgt\[{W_{{\rm{el}}}} = Q \cdot U \Rightarrow {W_{{\rm{el}}}} = 1{,}5\,{\rm{Ah}} \cdot 1{,}0\,{\rm{V}} = 1{,}5\,{\rm{Wh}}\]Berechnung der Zeit, welche die Apfelbatterie intakt sein müßte, um die gleiche Energie wie die Mignonzelle zu liefern:\[W_{\rm{el}} = P_{\rm{el}} \cdot t \Leftrightarrow t = \frac{{{W_{\rm{el}}}}}{{{P_{{\rm{el}}}}}} \Rightarrow t = \frac{{1{,}5\,{\rm{Wh}}}}{{5 \cdot {{10}^{ - 7}}\,{\rm{W}}}} = {3\cdot 10^6}\,{\rm{h}} \approx {\rm{342}}\,{\rm{a}}\]
