Гальванический элемент топливный

Химия играет важную роль в решении энергетической проблемы (химические источники тока гальванические и топливные элементы, аккумуляторы), в создании соответствующих материалов для электротехнической промышленности и атомной энергетики (проводники и изоляторы полупроводники материалы и горючее для атомных реакторов и т. п.). [c.182]

В большинстве случаев гальванические элементы изготавливают в виде сухих батарей или батарей аккумуляторов. Принцип их действия рассматривается в ряде учебных пособий по физике, поэтому здесь будет описана лишь схема работы самого современного из гальванических элементов — топливного элемента [c.255]

Химические цепи имеют большое практическое значение. Разнообразные химические источники тока — первичные (гальванические элементы) и вторичные (аккумуляторы) — представляют собой химические цепи. Рассмотренная водородно-кислородная, цепь является одним из видов так называемых топливных элементов. Такие элементы представляют собой электрохимические системы, которых протекает реакция окисления топлива или продуктов его переработки (водорода, оксида углерода, водяного газа и др.). Элементы характеризуются высоким коэффициентом использования топлива (70—80%) по сравнению с 30—40% теплосиловых установок, производящих электроэнергию. Несмотря на то что при создании топ- [c.488]

Следующей этап - характеристика отдельных электродов, строения двойного электрического слоя, особенностей протекании окислитель но- восстановитель ных реакций в источниках тока - гальванических элементах, аккумуляторах и топливных элементах.. Затем - переход к неравновесным системам и анализ условий проведения реак-. ций при электролизе, сравнительная характеристика кинетики электрохимических реакций в различных случаях. [c.52]

ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА — устройства, в которых энергия химических реакций непосредственно превращается в электрическую, например, гальванические элементы, аккумуляторы, топливные элементы. [c.274]

К настоящему времени созданы электрохимические генераторы мощностью от десятков ватт до тысячи киловатт. Удельная энергия их зависит от вида и количества запасенного топлива в емкостях для хранения. Она значительно выше удельной энергии гальванических элементов. Наиболее разработаны кислородно-водородные генераторы,которые уже применяются на космических кораблях. Они обеспечивают космический корабль и космонавтов не только электроэнергией, но и водой, которая является продуктом реакции в топливном элементе. Удельная энергия этих генераторов составляет 400—800 Вт ч/кг, а к. п. д. — 60—70%. Для некоторых условий, например при продолжительности полета космического корабля около месяца и мощности до 10 кВт, электрохимический генератор является наиболее оптимальной энергетической установкой космического корабля. [c.363]

Какие гальванические элементы называются топливными Приведите примеры. [c.100]

На разработку практически действующих топливных элементов затрачиваются большие исследовательские усилия. Одной из возникающих при этом проблем является высокая температура, при которой работает большинство подобных элементов, что не только способствует рассеянию энергии, но и ускоряет коррозию частей гальванического элемента. Разработан низкотемпературный топливный элемент, в котором используется Н2, но пока что этот топливный элемент слишком дорог для широкого потребления. Однако он находит применение в особых случаях, например в космических аппаратах. Так, топливный элемент на основе Н2—О 2 служил в качестве главного источника электрической энергии на космических кораблях Апполон , летавших на Луну. Масса топливного элемента, обеспечивавшего корабль энергией в течение 11-дневного полета, составляла приблизительно 250 кг. Если бы для такой цели использовался обычный генератор электрической энергии, его масса должна была бы составлять несколько тонн. [c.220]

Реакцию можно провести обратимо в топливном гальваническом элементе. В обратимых условиях при Т = 298,15 К и р = 1 атм энтальпия реакции равна —48,64 кДж. Отсюда изменение энтропии реакции равно —48,64/298,15 = = —163,1 Дж/(моль-К). [c.98]

Для удовлетворения неуклонно растущих потребностей общества ведется постоянный поиск новых, более рентабельных и мощных источников электрической энергии. Однако выбор их весьма ограничен к настоящему времени основная часть потребляемой электроэнергии вырабатывается тепловыми электростанциями и лишь малая доля приходится на гидро- и атомные электростанции. Такое положение в производстве электроэнергии не может продолжаться, так как с каждым годом состояние топливного вопроса становится все более серьезным. К тому же следует отметить, что к. п. д. даже самых современных тепловых электростанций не превышает 40%, а в среднем их к. п. д. 25%. Кроме того, иногда необходимы малогабаритные, легкие и эффективные источники электрической энергии. Такими достоинствами обладают гальванические элементы они автономны, малогабаритны, бесшумны [c.254]

Процессы прямого превращения химической энергии в электрическую и обратно называются электрохимическими процессами. Электрохимические процессы можно разделить на две основные группы 1) процессы превращения химической энергии в электрическую (процессы в гальванических и топливных элементах) 2) процессы превращения электрической энергии в химическую (электролиз). [c.183]

Одной из важнейших проблем современной электрохимии является создание гальванических элементов непрерывного действия, которые бы генерировали электрическую энергию за счет окисления дешевых компонентов (природного газа, водорода). Такие элементы, получившие название топливных, вместе со всеми вспомогательными устройствами называются электрохимическими генераторами. В отличие от обычных гальванических элементов в топливных элементах активные [c.378]

Следует указать на актуальную проблему, вытекающую из возможности проведения реакции в гальваническом элементе, а именно, на проблему превращения химической энергии топлива непосредственно (без промежуточного перевода в теплоту) в электрическую. Расчет показывает, что обратимо работающий углеродно-кислородный элемент, т. е. элемент, в котором протекала, бы реакция СОг = СО2, позволил бы превратить 99,78% энергии горения в полезную работу (АСл АЯ). Теоретическая возможность доведения коэффициента использования топлива до больших величин привлекает к задаче создания топливного элемента большое внимание. [c.385]

Одним из наиболее перспективных является электрохимический способ преобразования химической энергии в электрическую, который осуществляется в химических источниках тока. К достоинствам последних относится высокий к. п. д., бесшумность, безвредность, возможность использования в космосе и под водой, в переносных устройствах, на транспорте и т. п. К химическим источникам тока относят гальванические элементы, аккумуляторы и топливные элементы. [c.358]

Топливными элементами называются устройства, в которых химическая энергия восстановителя (топлива) и окислителя, непрерывно и раздельно подаваемых к электродам, непосредственно превращается в электрическую энергию. Удельная энергия топливных элементов значительно выше, чем гальванических элементов. [c.361]

Химия как наука возникла более 200 лет назад в результате познания состава веществ, выяснения их строения, зависимости свойств,от состава и строения, условий и механизмов протекания химических реакций, что позволило не только раскрыть содержание или сущность химических процессов, но и научиться управлять синтезом новых материалов и источников энергии. Полимерные материалы, пластические массы, химические источники энергии (гальванические элементы, аккумуляторы, топливные элементы) были созданы в результате успехов теоретической химии (химической теории строения органических соединений и теории окислительно-восстановительных потенциалов), а также техники. [c.6]

В результате познания состава веществ, выяснения их строения, зависимости свойств от состава и строения, условий и механизмов протекания химических реакций возникла химия как наука, которая позволила не только раскрыть содержание или сущность химических процессов, но и научиться управлять синтезом новых материалов и источников энергии. Полимерные материалы, химические источники энергии (гальванические элементы, аккумуляторы, топливные элементы) были созданы в результате успехов теоретической химии (химической теории строе- [c.6]

Конструирование гальванических элементов возможно на основе реакций не только вытеснения, но и соединения. В частности, большие перспективы открываются перед т. н. топливными элементами, в основе которых лежит реакция соединения кислорода со способными более или менее легко окисляться веществами (Нг, СО и др.). Простейшим их представителем является водородно-кислородный элемент. [c.207]

Какое устройство называют гальваническим элементом Есть ли различие между, гальваническим и топливным элементами [c.205]

Идея использования химической энергии окисления (сжигания) горючих веществ, в частности природного топлива, для непосредственного получения электроэнергии в гальваническом элементе уже давно привлекает внимание исследователей [32]. В настоящее время к группе топливных элементов относят не только элементы, использующие в качестве активных материалов кислород, уголь или другие горючие материалы, но и все гальванические системы, в которых активные материалы вводятся в элемент извне по мерс их расходования. [c.564]

Разновидностью гальванического элемента является топливный элемент, в котором химическая энергия окислительновосстановительной реакции сгорания топлива превращается в электрическую по электрохимическому механизму. С обычных гальванических элементов он отличается непрерывным режимом работы, так как топливо и окислитель в элемент подаются постепенно по мере их расходования. Одновременно и также непрерывно выводятся продукты горения. [c.221]

Топливные элементы. Разновидностью гальванических элементов являются топливные элементы. В этих элементах электрическая энергия образуется за счет реакции окисления топлива (например, водорода). Окислитель и восстановитель (топливо) непрерывно подаются в систему извне. [c.208]

ХИТ состоят из одного или нескольких гальванических элементов, соединенных параллельно или последовательно, ХИТ генерируют постоянный ток. Химические источники тока, применяемые на практике, можно разделить на три основных типа первичные, вторичные и топливные элементы. [c.274]

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, гальванические элементы, в к-рых электрич. энергия образуется благодаря хим. р-ции между восстановителем и окислителем, непрерывно поступающими к электродам извне (о принципе действия Т. э. см, Химические источники тока). Восстановителем на отрицат. электроде чаще всего служит Н2, иногда гидразин, окислителем на положительном — О2 или воздух. Материал электродов оказывает на электрохим. р-цию существ, каталитич. действие (см. Электрокатализ). Совокупность батареи Т. э. и устройств для обеспечения и регулирования подачи реагентов, отвода продуктов р-ции и тепла и т. п. наз. электрохим. генератором. [c.584]

Электрохимические ячейки подразделяются на гальванические, или первичные, элементы, топливные элементы, электролизные, комбинированные и сепараторные ячейки и аккумуляторы. [c.7]

В отличие от гальванических элементов топливные элементы не могут работать без вспомогательных устройств. Для увеличения напряжения и тока элементы соединяют в батареи. Для обеспечения непрерывной работы батареи топливных элементов необходимы устройства для подвода в элемент топлива и окислителя, вывода продуктов реакции и тепла из элемента. Система, состоящая из батареи топливных элементов, устройств для подвода топлива и окислителя, вывода из элемента продуктов реакции, поддержания и регулирования температуры, получила название электрохимического генератора. Электрохимические генераторы могут включать в себя устройства для обработки топлива или окислителя. Например, углеюдороды подвергают обработке водяным паром в присутствии катализаторов для получения водорода, который затем направляется в топливный элемент [c.363]

Для этого требуется разработка гальванических элементов, в которых реакции окисления топлива и восстановления кислорода протекают электрохимическим путем. Первые попытки создать такие топливные элементы оказались неудачны1к1и из-за очень малой скорости реакции электрохимического 01< исления обычных видов топлива. Лишь в последние годы в результате применения различных катализаторов и усовершенствования конструкции элементов удалось создать первые удовлетворительно работающие лабораторные макеты топливных элементов, использующих газообразное топливо. Наиболее реакционноспособным видом топлива является водород. Водородно-кислородные элементы обычно изготовляют с применением мелкопорисТых угольных или никелевых электродов, погруженных в шелочной раствор электролита. Схематически такой элемент можио представить в виде [c.603]

Все обычные ХИЭЭ не свободны от двух недостатков. Во-первых, стоимость веществ, необходимых для их работы (иапример, свинца, кадмия), высока. Во-вторых, отношение количества энер-гни, которую может отдать элемент, к его массе мало. На протяжении последних десятилетий ведутся исследования, направленные на создание элементов, при работе которых расходовались бы дешевые вещества с малой плотностью, подобные жидкому или газообразному топливу (природный газ, керосин, водород и др.). Такие гальванические элементы называются топливными. Проблеме топливного элемента уделяется в настоящее время большое внимание и можно полагать, что в ближайшем будущем топливные элементы найдут широкое применение. [c.279]

Пользуясь законами электрохимии, можно конструировать и создавать гальванические элементы и батареи, позволяющие получать электрическую энергию в небольщих количествах в нужном месте, а также использовать электрическую энергию для проведения желаемых химических реакций. Примерами таких процессов являются электроосаждение и рафинирование меди. Электрохимические реакщш могут также использоваться в целях предотвращения коррозии металлов с низкими восстановительными потенциалами. Однако пока еще не удалось создать дешевой и легкой аккумуляторной батареи с большой плотностью энергии, а также электрохимических топливных элементов, работающих на широко доступных веществах. [c.195]

До изобретения динамомашины гальванические элементы являлись одним из наиболее доступных источников получения электрического тока. После того как были изобретены и введены в практику механические источники тока, стало возможным получать электроэнергию в больших количествах и настолько дешевле, что гальванические элементы сохранили значение источников тока только в некоторых вспомогательных устройствах в виде сухих батареек, аккумуляторов и пр. Однако в последние годы интерес к гальваническим элементам как к источникам тока вновь сильно возрос в результате накопления нового богатого экспериментального материала, заключающегося в разработке проблемы так называемого топливного элемента. Этим термином обозначают гальванические элементы, с помощью которых энергию, выделяющуюся при реакции окисления горючего, получают непосредственно в вицё электрического тока. Идея такого элемента была впервые выдвинута (1877) П. Н. Яблочковым. В настоящее время ведется работа по изысканию технически приемлемых форм такого элемента. При положительном решении этой проблемы к, п. д. элемента мог бы быть много выше, чем к. п. д. процесса сжигания топлива в топках паровых котлов или цилиндрах моторов. Безусловно интенсивное изучение различных вариантов решения этой проблемы должно завершиться успехом. [c.431]

Топливные элементы компактнее существующих в настоящее время гальванических элементов, поэтому их успешно используют на космических кораблях, подводных лодках и т. п. Но широкое применение топливных элементов пока сдерживается высокой стоимостью их изготовления и необходимостью специально подготовленного топлива. В последние годы ведутся исследования, направленные на изготовление неприхотливых элементов, работающих на нефтяном топливе и даже на каменном угле. Большой интерес для топливных элементов представляет возможность хранения водорода в связанргом состоянии, в виде легко разлагающегося химического соединения, например, гидрида лития. [c.256]

Все обычные ХИТ не свободны от двух недостатков. Во-первых, стоимость веществ, необходимых для их работы (например, свинца, кадмия), высока. Во-вторых, отношение количества энергии, которую может отдать элемент, к его массе ма по Важно иметь э.пементы, при работе которых расходовались бы де-Ш1. В1)1е веш,сстна с малой плотностью, подобные жидкому или газообраз1юму топливу (природный газ, керосин, водород и др.) Такие гальванические элементы называются топливными, (см. разд. 38.3). [c.273]

Топливные элементы и электрохимические эиергоустановки. Если окислитель и восстановитель хранятся вне элемента и в процессе работы подаются к электродам, которые не расходуются, то элемент может работать длительное время. Такие элементы называют топливными. В топливных элементах химическая энергия восстановителя (топлива) и окислителя, непрерывно и раздельно подаваемых к электродам, непосредственно превращается в электрическую энергию. Удельная энергия топливных элементов зачительно выше гальванических. В топливных элементах используют жидкие или газообразные восстановители (водород, гидразин, метанол,углеводороды) и окислители (кислород и пероксид водорода). [c.411]

Гальваническим элементом называют такое устройство, которое позволяет превращать энергию химической реакции (или другой какой-то запас энергии) в электрическую работу. Топливный элемент является также гальваническим элементом и получил отличное название только потому, что в данном случае электрическая работа получается в результате протекания специфических реакций горения топлива топливо (Н , СН4, СпНгп+10Н)+кис-лород- продукты окисления. Следовательно, основное отличие топливного элемента от гальванического (если стоит говорить о таком отличии) состоит в специфичности реакций, протекающих в нем. [c.209]

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, химические источники тока, состоящие из одной гальванич. ячейки. В состав такой ячейки входит ионпроводящий электролит, два разнородных электрода и реагенты (о принципе действия см. Химические источники тока). В нек-рых случаях электрохимически активный материал электрода может служить реагентом. Г. э. используют как самостоят. источники электрич. энергии или как составные части гальванич. батареи. Г. э. бывают одноразового использования (см. Первичные элементы), многократного действия (см. Аккумуляторы) и с непрерывной подачей реагентов (см. Топливные элементы). Ранее термин - Г. э. относился только к первичным элементам. [c.119]

Совокупность реагентов и электролита наз. электрохим. системой. В зависимости от эксплуатац. особенностей и типа электрохим. системы вьщеляют гальванич. элементы, аккумуляторы и топливные элементы. Гальванические элементы (первичные элементы) содержат определенный запас реагентов, после израсходования к-рого (после разряда) они становятся неработоспособными. В аккумуляторах (вторичных элементах) при пропускании тока от внеш. источника в обратном направлении происходит зарядка, т. е. регенерация реагентов, в связи с чем аккумуляторы м.б. многократно использованы. Такое деление условно, т. к. нек-рые первичные элементы также м.б. частично заряжены. Топливные элементы (электоохим. генераторы) допускают длительную непрерывную работу благодаря постоянному подводу к электродам новых порций реагентов (жидких или газообразных) и отводу продуктов р-ции, Существуют X. и. т. комбинированного типа, содержащие как твердый, так и жидкие или газообразные реагенты. Наиб, известны металловоздушные источники тока, в к-рых окислителем служит воздух. [c.248]

Водиодисперснонные краски 1/788-790 2/1133 Водно-жировые фармацевтические составы 3/127 Водно-солевые системы 3/188 и обмен веществ 3/611,623,624,626 Водно-спиртовые смеси 2/620 Водность системы 3/188 Водио-топливние эмульсии 1/203 Водно-углемазутные смесн 1/205 Водно-угольные суспензии 1/769, 205, 770 2/112 Водные растворителя, взаимная диффузия 2/199 Водный аммиак, см. Аммиачная вода Водоактивируемые гальванические элементы 1/973 Водокольцевые устройства компрессоры 2/884 насосы 3/344 Водонаполненные взрывчатые вещества 1/281 Водопоглощенне 1/787 Водоподготовка 1/770, 768, 771-773 2/504, 514, 515, 702, 731, 817, 1246 3/39, 33, 663, 836 5/204, 211, 248, [c.568]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология