Vraag 13

In het dagelijks leven worden er veel batterijen gebruikt om apparaten te laten werken. Een batterij werkt door het verschil in spanning tussen de pluspool en de minpool. Dit spanningsverschil noemen we de totale spanning van de batterij. Deze totale spanning wordt lager als je de batterij enige tijd hebt gebruikt. Hierdoor gaat bijvoorbeeld een fietslamp met een batterij op een gegeven moment minder fel branden.

Een van de eerste batterijen werd in 1836 uitgevonden door de Britse scheikundige Daniell. Bij deze batterij werd bij de pluspool koper en bij de minpool zink gebruikt.

Deze opgave gaat over zo'n batterij.

De spanningen van de polen van deze batterij zijn te berekenen met de volgende formules:

\begin{aligned} & V_{plus}=0{,}34+0{,}0296\cdot\log(k)\\ & V_{min}=-0{,}76+0{,}0296\cdot\log(z)\end{aligned}

Hierin zijnV_{plus}enV_{min}de spanningen van de polen in volt en$ken$zde concentraties van koper en zink in molair¹⁾.

De totale spanning van de batterij,$V_{\text {batterij }}, is het verschil tussen de spanningen van beide polen:

V_{batterij\text{ }}=V_{plus\text{ }}-V_{min}

noot 1: molair is een maat voor het aantal deeltjes per liter