Превращение химической энергии в электрическую

Теоретически эффективность превращения химической энергии в электрическую через теплоту очень мала, поэтому, уже [c.602]

Гальванический элемент — простое устройство для превращения химической энергии в электрическую в небольшом удобном контейнере. При изготовлении коммерческих элементов химики используют самые разнообразные комбинации металлов и ионов. В простейшем сухом элементе (рис. Vni.lO) — называемом часто батарейкой — в качестве анода используется цинк, а в качестве катода — диоксид марганца (МпОг). Раствор в большинстве сухих элементов содержит ионы аммония и хлорид цинка. В щелочных батарейках раствор содержит гидроксид калия (КОН). [c.529]

Комбинация двух электрохимических электродов предназначен для превращения химической энергии в электрическую, в Элемент медь/цинк гп/гп +//Си +/Си (+) [c.92]

Разряд аккумулятора сопровождается превращением химической энергии в электрическую, причем активные вещества переходят в продукты разряда заряд аккумулятора, наоборот, превращает электрическую энергию в химическую, а продукты разряда — в первоначальные активные вещества. [c.865]

Превращение химической энергии в электрическую возможно при помощи электрохимического (гальванического) элемента, примером которого может служить элемент Якоби — Даниэля, состоящий из цинкового и медного электродов, опущенных соответственно в растворы сульфатов цинка и меди, разделенные пористой диафрагмой во избежание их перемешивания (см. рис. 75). Схема электрохимической цепи элемента Якоби —Даниэля записывается следующим образом [c.269]

Курс Технология электрохимических производств , читаемый на соответствующих кафедрах технологических, химико-технологических и политехнических вузов, включает ряд разделов, в которых рассматриваются процессы электролиза водных растворов без выделения и с выделением металлов, электрохимического синтеза неорганических и органических веществ, электролиза расплавов, а также основы производства источников электрической энергии. Естественно, что подробное изложение этих вопросов в книге ограниченного объема невозможно, да и не требуется по учебному плану. Задачей курса является общее ознакомление студентов с процессами превращения химической энергии в электрическую (в производстве химических источников тока) и с возможными путями использования электролиза для получения различных продуктов. [c.7]

Превращение химической энергии в электрическую сопровождается в элементе протеканием электродных реакций восстановления одних веществ и окисления других. Для получения во внешней цепи направленного движения электронов от окисляемого вещества к восстанавливаемому необходимо, чтобы процессы окисления и восстановления веществ были пространственно разделены друг от друга и электроды контактировали между собой через электролит. Поэтому все химические источники тока построены по одной схеме они состоят из электролита, т. е. проводника второго рода, [c.14]

Такое определение нельзя считать полным, поскольку превращению химической энергии в электрическую и обратно сопутствуют некоторые побочные явления. Например, при окислении цинка в разбавленной серной кислоте химическая энергия превращается в теплоту, а не в электрическую энергию, хотя процесс в целом подчиняется электрохимическим закономерностям. Поверхностное натяжение капли ртути, находящейся в растворе, изменяется с из менением состава раствора. Это явление не сопровождается превращением химической энергии в электрическую или наоборот, но объясняется при помощи представлений электрохимии. Подобных примеров можно было бы привести множество. [c.359]

Электрохимический элемент включает в себя проводники различного рода. В нем происходит превращение химической энергии в электрическую. Это позволяет использовать некоторые электрохимические элементы в качестве источников электрического тока. [c.231]

Электрохимические источники тока — это устройства, позволяющие осуществлять непосредственное превращение химической энергии в электрическую. На основе различных окислительно-восстановительных процессов можно было бы построить огромное число электрохимических источников тока. Однако требованиям, выдвигаемым практикой, удовлетворяет лишь относительно небольшое число электрохимических систем. К современным электрохимическим источникам тока предъявляются следующие требования. [c.216]

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]

Рассмотрим вначале общие закономерности электрохимических процессов, относящиеся как к превращению химической энергии в электрическую, так и к превращению электрической энергии в химическую. К ним относятся законы Фарадея, термодинамика и кинетика электрохимических процессов. [c.183]

Для упрощения в таких схемах обычно опускается внешняя цепь. Как видно, внутри гальванического элемента идет химическая реакция, а во внешней цепи элемента протекает электрический ток, т. е. в гальваническом элементе происходит превращение химической энергии в электрическую. При помощи гальванического элемента можно совершить электрическую работу за счет энергии химической реакции. [c.187]

Таким образом, при известных значениях энергии Гиббса реакции АО можно рассчитать величину Е и, наоборот, по известным значениям Е — величину АО. Уравнение (Х.З) является уравнением превращения химической энергии в электрическую и обратно. Энергия Гиббса реакции зависит от активностей а или парциальных давлений р реагентов и продуктов реакции. Например, для реакции [c.187]

С проблемой электрохимического генератора связана проблема водородной энергетики, в которой превращение химической энергии в электрическую будет осуществляться в электрохимическом генераторе. Электрохимические генераторы пока еще относительно дороги. Для широкого их применения ведутся работы по изысканию более дешевых и активных катализаторов электродов. [c.363]

Аккумуляторы. Существуют устройства, в которых электрическая энергия превращается в химическую, а химическая — снова в электрическую. Такие устройства называются аккумуляторами. В аккумуляторах под воздействием внешнего источника тока накапливается (аккумулируется) химическая энергия, которая затем переходит в электрическую энергию. Процессы накопления химической энергии получили название заряда аккумуляторов, процессы превращения химической энергии в электрическую — разряда аккумулятора. При заряде аккумулятор работает как электролизер, при разряде — как [c.363]

В электрохимии исследуются процессы превращения химической энергии в электрическую (гальванические элементы) и, наоборот, электрической энергии в химическую (электролиз). В данной главе излагаются свойства растворов электролитов и некоторые сведения об электродном потенциале и электродвижущих силах. [c.236]

Электрохимия представляет собой раздел физической химии, изучающий превращение химической энергии в электрическую и наоборот. [c.37]

В этом разделе будут рассмотрены два типа процессов превращения химической энергии в электрическую и обратные превращения электрической энергии в химическую. [c.365]

Создание таких элементов позволяет значительно повысить коэффициент использования энергии топлива. Это важнейшая задача непосредственного превращения химической энергии в электрическую. [c.379]

Окислительно-восстановительные реакции самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизни на Земле, так как с ними связаны дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений и нервная деятельность человека и животных. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. Они широко используются в мероприятиях по охране природы. [c.226]

Окислительно-восстановительные реакции являются самыми распространенными и играют большую роль в природе и технике их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе, они лежат в основе металлургических процессов, с их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные химические продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в химических источниках тока — гальванических элементах и аккумуляторах. Не меньшую роль играют эти реакции и в биологических процессах фотосинтез, дыхание, обмен веществ — все эти процессы основаны на окислительно-восстановительных реакциях. [c.154]

Электрохимия — отрасль химической науки, изучающая закономерности взаимного превращения химической энергии в электрическую и обратно. Электрохимия охватывает обширную область явлений, связанных с прохождением тока через систему, схематически представленную на рис. 1. Постоянный ток от источника тока (аккумулятора, выпрямителя, генератора и т. п.) протекает через электрохимическую ячейку. Способ переноса тока в разных частях цепи различен [c.9]

Теоретически эффективность превращения химической энергии в электрическую с выделением или поглощением теплоты очень мала, поэтому уже давно предпринимались попытки создать устройство, непосредственно превращающее химическую энергию в электрическую, т. е. топливный элемент. Этим термином определяется химический источник электрического тока, в котором осуществляется реакция окисления газообразного, жидкого или твердого топлива, и который дает возможность получать энергию, выделяющуюся при этой реакции непосредственно в виде электрического тока (рис. 116). Нахождение технически приемлемых форм топливного элемента позволило бы значительно повысить к. п. д. процесса горения по сравнению с обычно принятыми методами использования горючего для турбин, двигателей генераторов и т. п. [c.490]

Важнейшей народнохозяйственной задачей является разработка экономичных способов непосредственного превращения химической энергии в электрическую. Эта задача, в частности, решается путем создания новых типов гальванических элементов и аккумуляторов. [c.245]

I. ПРЕВРАЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ [c.5]

Автономные источники электрической энергии в основном базируются на принципе превращения химической энергии в электрическую. Получение электрической энергии от химического источника тока возможно лишь при протекании в нем химической реакции. Однако не всякая химическая реакция может быть применена [c.5]

Курс Технология электрохимических производств , читаемый на соответствующих кафедр зх технологических, химико-технологических и политехнических вузов, включает ряд разделов, в которых рассматриваются процессы электролиза водных и неводных растворов и расплавов, осуществляемых для выделения металлов, получения отдельных химич<к ких продуктов (хлора, водорода), электрохимического синтеза органических и неорганических веществ, а также основы производств источников электрической энергии. Задачей курса является ознакомление студентов с процессами превращения химической энергии в электрическую и возможными путями использования электролиза для получения металлов, гальванических покрытий и различных химических продуктов. [c.7]

Понимание механизма превращения химической энергии в электрическую важно для конструирования электрических батарей и топливных элементов, для изучения процессов электроосаждения, коррозии, для получения чистых металлов (например, производство алюминия) и электрохимических методов анализа. Настоящая глава посвящена термодинамике таких процессов. [c.182]

В области прямого превращения химической энергии в электрическую только в 1882 г. появилась количественная теория Гельмгольца, и следствия этой теории остаются верны до настоящего времени. [c.7]

Введение. Непосредственное превращение химической энергии в электрическую как часть проблемы высокоэффективные способы преобразования энергии . [c.15]

НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ПРИ ПОМОЩИ топливного ЭЛЕМЕНТА КАК ЧАСТЬ ПРОБЛЕМЫ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ . ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА [c.15]

Аналогичные результаты были получены при изучении реакции электровосстановления кислорода. Эта реакция играет важную роль в процессах коррозии металлов и при работе элементов с воздушной деполяризацией. Интерес к ней особенно возрос в последние годы в связи с проблемой нелосредствениого превращения химической энергии в электрическую при помощи топливных элементов. В настоящее время выяснены основные кинетические особенности реакции восстановления кислорода в кислых и щелочных средах (Н. Д. Томашев, А. И. Красильщиков, 3. А. Иофа, В. С. Багоцкий и др.). Так, электровосстановление кислорода на ртути, серебре и золоте оказалось возможным описать следующими уравнениями [c.441]

Обе полуреакции протекают в месте контакта 2п с раствором Си504, Но условия опыта можно изменить и провести полуреакции окисления и восстановления пространственно раздельно, воспользовавшись для этого гальваническим элементом. Из рис. 6.1 видно, что в элементе Якоби—Даниэля цинковая пластина погружена в раствор 2п504, а медная — в раствор Си504. Обе пластины соединены проводником, а сосуды с раствором — электролитическим ключом (трубка с раствором соли) или разделены пористой перегородкой. По отклонению стрелки гальванометра можно судить, что по цепи идет ток (перемещаются заряды е). За счет реакций окисления — восстановления в гальваническом элементе Происходит превращение химической энергии в электрическую. Первая полуреакция — процесс окисления восстановителя — про- [c.148]

Взаимный переход различных видов энергии делает принципиально возможным такое протекание электрохимического процесса, при котором осуществляется обратимое превращение химической энергии в электрическую либо, наоборот, обратимое лревращение электрической энергии в химическую. [c.132]

Окнелительно-восстановительиые реакции имеют большое значе-ние в жизни и технике. В организмах животных и растений проте-кают весьма сложные окислительно-восстановительные реакции, в ходе которых выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности. Такие реакции можно наблюдать при сгорании различных видов топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе. Они лежат в основе получения металлов из руд. Их широко используют в промышленности при получении многих ценных продуктов аммиака, щелочей, азотной, соляной, серной кислот и т. д. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. [c.152]

С каждым годом в СССР увеличивается количество и повыш1а-ется качество выпускаемых промышлвйиостью химических источников тока, работа которых основана на превращении химической энергии в электрическую. Химические ясточники тока используются в народном хозяйстве для питания радиоприемных устройств, электрических фонарей и различных приборов. [c.3]

Для получения полезной работы от источника тока во внешнюю цепь, т. е. к непогруженным в раствор верхним частям обеих пластин, подключают электрический двигатель, электрическую лампочку или другую нагрузку. При подключении нагрузки на электродах химического источника тока протекают реакции, сопровождающиеся превращением химической энергии в электрическую. [c.8]

Ресурсы для получения водорода практически неограниченны, ими могут быть воды Мирового океана. С учетом возможностей водородной энергетики может быть значительно повышен КПД превращения первичной энергии во вторичную (механическую, электрическую), а такисе увеличен КПД потребления вторичной энергии. Речь идет о том, что в традиционных схемах химическая энергия органического топлива сначала превращается в теплоту, а затем в механическую энергию, а последняя — в электрическую. Между тем существует прямой путь превращения химической энергии в электрическую, основанный на использовании топливных (электрохимических) элементов с КПД преобразования, близким к 100%. Высокоэффективные топливные элементы могут быть созданы на основе преобразования энергии взаимодействия водорода с кислородом. [c.82]

В 1962 г. Издательством ирюстранной литературы была выпущена в русском переводе книга Э. Юсти, М. Пилькуна, В. Шайбе и А. Винзеля Высокоактивный водородный диффузионный электрод , вызвавшая большой интерес среди советских читателей, занимающихся или интересующихся проблемой непосредственного превращения химической энергии в электрическую с помощью топливных элементов. [c.5]

Для выяснения преимуществ непосредственного превращения химической энергии в электрическую сравним этот способ с теплосиловым. Различные способы превращения химической энергии в электрическую представлены на фиг. 1. В электростанции, работающей на угле (верхняя строка фиг. 1), вся химическая энергия топлива А", равная изменению энтальпии при реакции С 4- О2 = СО2 -Ь АН, превращается при сгорании угля в тепловую энергию Т. Согласно второму закону термодинамики, теплота как низкокачественный вид энергии может быть преобразована в паровой машине или турбине в механическую энергию М в лучшем случае лишь в доле, соответствующей к. п. д. цикла Карно = Т1 — T2) T (T — начальная температура пара, Т2—конечная температура пара). Поэтому, например, при начальной температуре пара 600° К = 327° С и конечной 300° К = 27° С к. п. д. может быть равным максимум = (600—300)/600 = 0,5 = 50%- На фиг. 1 это выражено меньшей высотой прямоугольника М по сравнению с прямоугольником Т. Дальнейшее почти 100%-ное преобразование механической энергии М в электрическую Э не лредставляет принципиальных трудностей. Таким образом, [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология