Преобразование химической энергии в электрическую
Преобразование хим энергии в электронную связано с явлением электролитической диссоциации, суть которого состоит в образовании заряженных частиц — ионов при растворении некоторых веществ (кислот, солей и др.).
На рис. 1 показана цинковая пластинка, опущенная в аква раствор серной кислоты (электролит). Цинк растворяется в электролите, при этом в раствор перебегают положительные ионы Zn+. Раствор заряжается положительно, а цинк — отрицательно. Растворение цинка обосновано хим силами.
В области контакта цинк — раствор возникает электронное поле образовавшихся ионов, направленное от раствора к цинку.

Рис. 1 Цинковая пластинка в растворе серной кислоты
По мере растворения цинка вырастает заряд, а совместно с ним и напряженность электронного поля. Электронное поле противодействует переходу ионов Zn+ в раствор, потому на определенной стадии растворение цинка прекращается.
Такое сбалансированное состояние соответствует равенству 2-ух сил, действующих на ионы Zn+: хим, под действием которых цинк растворяется, и электронных, препятствующих растворению. Растворение цинка прекращается при наличии некой разности потенциалов ? 1 меж цинком и веществом.
Если в тот же раствор поместить пластинку из другого вещества, то описанный процесс будет иметь место и в данном случае. Но полученная разность потенциалов ? 2 может быть другой величины — больше либо меньше ? 1.
По такому принципу появляется э. д. с. гальванического элемента и аккума (рис. 2 а, б).

Рис. 2 Режим зарядки свинцового аккума
При соединении пластинок I и II проводником в замкнутой цепи будет действовать э. д. с. хим элемента
Eа = ? 1 — ? 2
и установится электронный ток.
В этом случае э. д. с. создается и поддерживается при работе элемента хим силами (посторонние силы), и, как следует, можно гласить о преобразовании хим энергии в электронную.
Электронный ток в гальваническом элементе сопровождается необратимыми химическими процессами, которые можно описать определенными хим реакциями.
Применение гальванических частей ограничено — в единицу времени они могут дать только незначительное количество электрической энергии, а срок их работы невелик и завершается, когда активное вещество электродов в определенной степени будет израсходовано.
Существенно большее применение имеют батареи, электрохимические процессы которых обратимы. Обратимость электрохимических процессов позволяет проводить неоднократную зарядку и разрядку аккумов. При зарядке в их скапливается определенное количество хим энергии за счет израсходованной электронной энергии, а при разрядке эта энергия может быть применена в электронной цепи в виде электрической энергии. Рис. 2 соответствует режиму разрядки свинцового аккума.
Комментарии
Преобразование химической энергии в электрическую — Комментариев нет