Электрическая энергия, применение

Применение уравнений Гиббса — Гельмгольца к электрохимическим системам позволяет найти соотношение между электрической энергией пРЕ и тепловым эффектом токообразующей реакции. Подстановка в уравнения (21) и (22) вместо величин и АО эквивалентных им величин электрической энергии из (52) и (53) дает [c.20]

Кристаллы неметаллических элементов с каркасной структурой, подобные углероду или кремнию, обладают свойствами диэлектриков (изоляторов), т.е. не проводят электрический ток. Применение теории молекулярных орбиталей к обсуждению химической связи в неметаллических каркасных кристаллах сталкивается со значительными трудностями. Достаточно сказать, что в ковалентных каркасных кристаллах обычно удается вести подсчет валентных электронов вокруг каждого атома, подобно тому как это делается при составлении льюисовых структур, и оказывается, что при этом выполняется правило октета. Это объясняется тем, что атомы в неметаллических каркасных кристаллах обычно имеют по крайней мере столько валентных электронов, сколько у них есть валентных орбиталей. Следовательно, в таких кристаллах предпочтительны низкие координационные числа, и между каждым атомом и его ближайшими соседями могут образовываться простые двухэлектронные связи. Низкие координационные числа являются причиной того, что потенциальная энергия электрона внутри таких кристаллов не постоянна она значительно понижается в межъядерных областях, и поэтому электроны не могут свободно перемещаться по кристаллу, подобно тому как это происходит в металлах. [c.629]

В электрохимических системах происходит взаимное превращение энергии химических реакций в электрическую энергию и обратно. Применение законов термодинамики к электрохимическим системам позволяет рассчитать значения равновесных электродных потенциалов и э. д. с. электрохимических цепей. Для обратимой реакции [c.476]

Тепловые расчеты процесса лабораторной перегонки проводят редко, поскольку в данном случае затраты энергии по сравнению с полупромышленными или промышленными установками весьма незначительны. Обычно в лабораториях перегонку проводят при большем или меньшем избытке тепла, а фактическую потребность в электрической энергии регулируют с помощью дополнительных сопротивлений. В лабораторной практике газ до сих пор еще применяют при дистилляции по методу Энглера, при аналитических разгонках, как средство обогрева масляных, песочных бань и бань с металлическими теплоносителями. Применения открытого газового пламени для нагревания избегают при перегонке веществ с высоким давлением паров ввиду возможной опасности перегрева жидкости, растрескивания аппаратуры или взрыва. В настоящее время предпочтение отдают электрическому обогреву при помощи закрытых колбонагревателей или нагревательных устройств, в которых электрическая спираль защищена слоем изоляционного материала. Для достижения невысоких температур применяют инфракрасное излучение (в видимой и невидимой частях спектра), которое обладает всеми преимуществами радиационного обогрева 232]. Применение токов высокой частоты для нагревания в лабораторных условиях находится еще только в стадии проверки. [c.175]

Возобновляемые источники энергии могут быть прямо преобразованы в электрическую энергию, а солнечная и геотермальная энергия также в тепловую, что уже нашло практическое применение как в СССР, так и в ряде зарубежных стран. Однако к. п. д. преобразования и экономические показатели производства энергии при использовании большинства этих источников (за исключением гидравлической энергии) уступают в настоящее время получению электрической энергии на базе органических топлив. Поэтому, несмотря на высокий оцениваемый годовой технический потенциал рассмотренных источников энергии — свыше 80% современного мирового потребления энергоресурсов (даже без учета энергии солнечного излучения), общий вклад их в развитие мировой энергетики до конца века будет незначительным. Небольшим будет и вклад биомассы в качестве альтернативного сырья для производства заменителей нефтяных моторных топлив в виде спиртов или биогаза, хотя для отдельных стран, в основном расположенных в тропическом поясе, использование биомассы может играть существенную роль. [c.26]

Новый этап в производстве изделий из углерода связан с созданием и началом практического использования турбо- и гидрогенераторов электрической энергии, а также электропривода. Их применение обусловило разработку и выпуск, начиная с семидесятых годов девятнадцатого столетия, угольных щеток, столбов ДЛЯ регуляторов напряжения, электродов для электронагрева и электрохимических производств. [c.11]

Электрохимические методы имеют существенные преимущества перед химическими. В некоторых случаях использование электрической энергии для осуществления химических реакций чрезвычайно упростило технологию получения того или иного продукта, а вм-есте с тем во много раз удешевило его производство и расширило возможности применения, В настоящее время электрохимические способы полностью вытеснили химические способы получения алюминия, магния, натрия, хлора, перекисных соединений и многих других продуктов. Иногда электрохимические способы являются единственно возможными для осуществления процесса, например при покрытии изделий некоторыми металлами и их сплавами, при изготовлении и размножении металлических копий с неметаллических и металлических предметов и др. [c.11]

Электрохимический процесс превращения химической энергии реагирующих веществ в электрическую энергию находит практическое применение в химических источниках тока — элементах и аккумуляторах. [c.12]

По другой схеме 2 тот же кобальтовый концентрат обжигают, огарок выщелачивают серной кислотой, очищают от железа и меди. Кобальт из раствора осаждают известковым молотком в виде Со (ОН) 2. Гидрат закиси кобальта нейтрализуют свободной кислотой, образующейся при электролитическом выделении кобальта из раствора его сернокислой соли. Электролиз ведут с применением свинцовых анодов и стальных катодов при плотности тока 1,56 а/дм и температуре 59°. На электролиз подают раствор, содержащий 100 г/л Со при pH = 5,95. Скорость циркуляции равна 10 л иа 1 кг осаждаемого кобальта. pH отходящего раствора — 1,77. Выход по току составляет 81,8%, а расход электрической энергии 3,32 квт-ч/кг кобальта. Получаемый металл содержит, (% ) 99,89 Со 0,041 Си 0,032 Ре 0,019 3 0,006 Са N1, 2п, Мп, М , 51 — не обнаружены. [c.401]

Охарактеризуйте основные области применения химических источников электрической энергии. [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]

При подборе некоррозирующего материала и получении более дешевой электрической энергии, усовершенствовании озонаторов и способа контактирования озона с водой этот метод обеззараживания найдет широкое применение, в особенности там, где одновременно с обеззараживанием озонирование обеспечит снижение цветности и устранение привкусов и запахов питьевой воды. [c.160]

Химические источники электрической энергии приобрели широкое применение в современной технике в качестве автономных источников электроэнергии. Ежегодно в мире выпускают более 10 млрд. штук гальванических элементов и аккумуляторов. Для их изготовления расходуется большое количество свинца, цинка, никеля, кадмия, серебра и их соединений. В частности, на электроды свинцовых аккумуляторов расходуется больше половины мирового производства свинца. [c.377]

Учение о плазме и научно-технический прогресс. За последние десятилетия сильно возрос интерес к разработке учения о плазменном состоянии, что связано с широким применением плазмы в современной технике и с надеждами решения больших научно-технических проблем современности и в первую очередь в области энергетики. К числу энергетических проблем, в решении которых большая роль отводится использованию плазмы, относятся разработка управляемого термоядерного синтеза и создание метода прямого преобразования энергии топлива в электрическую энергию с помощью движущейся плазмы в специальных установках, получивших название магнитогидродинамических генераторов (МГД). [c.253]

Таким образом, напряжение электролизера с увеличением силы тока возрастает вследствие поляризации и омических потерь. Увеличение напряжения по сравнению с э. д. с. приводит к перерасходу электрической энергии по сравнению с энергией, рассчитанной по уравнениям химической термодинамики. Из уравнения (Х.21) видно, что напряжение может быть снижено уменьшением сопротивления электродов и электролита, а также поляризации электродов. Внутреннее сопротивление электролизера можно снизить применением электролита с высокой удельной электрической проводимостью, повышением температуры и уменьшением расстояния между электродами. Поляризация (концентрационная и электрохимическая) может быть снижена увеличением поверхности электродов, температуры, концентрации реагента, перемешиванием, а также уменьшением силы тока и применением электродов-катализаторов. Иногда поляризация при электролизе играет положительную роль. [c.201]

С каждым годом расширяется в нашей стране применение ядерных реакторов, дающих электрическую энергию. [c.451]

Современная электрохимическая промышленность является одним из главных потребителей электрической энергии. В этой связи следует заметить, что многие проблемы энергетики и электрохимии оказались взаимно связанными. Развитие химической и особенно электрохимической промышленности зависит от уровня достижений в области энергетики. В то же время в прогрессе энергетики важное место занимает электрохимическая технология. Значение электрохимической промышленности в народном хозяйстве с каждым годом все возрастает. Постройка мощных электростанций создает благоприятные перспективы для дальнейшего развития электрохимической технологии. В настоящее время в цветной металлургии находят применение многие новые электрохимические процессы (электрохимическое выделение титана, циркония, бериллия и др.). Ведущая и решающая роль в производстве чистейших металлов и сплавов принадлежит электрохимическому способу производства. [c.14]

Несомненно, что топливные элементы в ближайшем -будущем найдут широкое применение в народном хозяйстве, так как они являются аппаратами непрерывного действия. Эта особенность расширяет возможные области их применения по сравнению с обычными химическими источниками тока — первичными элементами и аккумуляторами. В перспективе представляется принципиально возможным осуществить здесь реакции, в результате которых будут получены новые ценные химические вещества наряду с дешевой электрической энергией. [c.495]

Химические источники тока. Рассмотрим примеры практического применения электрохимии. Известно, что источником электрической энергии может служить любая окислительно-восстановительная реакция. Однако практически [c.156]

Электрохимические процессы — большая область явлений, из которых наиболее интересны и важны возникновение разности потенциалов и получение электрической работы за счет химических реакций (гальванические элементы) и возникновение химических реакций за счет затраты электрической энергии (электролиз). Эти два процесса, имеющие общую природу, нашли широкое применение в современной технике. Гальванические элементы используются как автономные и малогабаритные источники энергии для транспортных двигателей и машин, радиотехнических устройств и приборов управления. При помощи электролиза мы получаем различные вещества, обрабатываем поверхности, режем, полируем металл и создаем изделия нужной конфигурации. [c.268]

В настоящее время в СССР и за рубежом усиленно ведутся работы по созданию и усовершенствованию топливных элементов. Уже в обозримом будущем можно ожидать, что ТЭ станут важными источниками электрической энергии для народного хозяйства. В частности они должны найти широкое применение-как источники тока для привода небольших машин, автомобилей и других нестационарных установок и вытеснить здесь паровые установки и двигатели внутреннего сгорания. [c.287]

Целесообразность применения электрической энергии должна обосновываться технико-экономическим расчетом. [c.137]

Электрическая энергия нашла широкое применение во всех отраслях промышленности, народном хозяйстве и в быту. Она используется для приведения в действие механизмов. Средства связи — радио, телефон и телеграф, транспортные средства — автомобили, самолеты и трамваи —все в той или иной мере спользуют электрическую энергию. [c.5]

Использование энергии для производства тепловой или электрической энергии в техническом отношении означает применение новых видов топлив — ядерных горючих. Количество энергии, вьщеляющейся при расщеплении 1 кг ядерного горючего может быть условно названо их теплотой сгорания. Для урана эта величина равна 22,9 млн. кВт ч/кг. Во сколько раз уран эффективнее как горючее каменного угля с теплотой сгорания 27 500 кДж/кг [c.274]

Вакуумсоздающие системы с паровыми эжекторами обладают целым рядом принципиальных недостатков (низкий коэффициент полезного действия, значительный расход водяного пара и охлажденной воды для его. конденсации, загрязнение стоков воздушного бассейна и т.д.). В этой связи на перспективу следует рассматривать возможность замены их на вакуум-насосы с электрическим приводом. Применение последних может оказаться, 1яесмотря на более высокую стоимость электроэнергии, в целом выгоднее за счет возможности как уменьшения энергии на создание вакуума дополнительной утилизацией паров и газов, так и, что очень важно, исключения загрязнения сточных вод и воздушного бассейна. [c.40]

В принципе такое устройство можно реализовать, если выставить открытый холодильник в открытое окно (эффект, правда, будет минимальный). Тепловые насосы вследствие их чрезвычайно большого к. п. д. представлянэт принципиальный интерес для целей отопления. Из уравнения (5.8) следует, что, например, при Ti = = 289° К и T a = 273° К 18-кратное количество потребляемой электрической энергии (в (Идеальном случае) переходит в теплоту. Реализация тепловых машин вследствие высокой себестоимости и эксплуатационных расходов до сих пор не осуществлена, однако применение маленьких агрегатов уже в настоящее время может оказаться экономически целесообразным . В связи с этим представляет особый интерес использование эффекта Пельтье в полупроводниках. [c.31]

Холодильный коэффициент абсорбционной холодильной машины меньше соответствующего коэффициента для компрессионной машины. Одпако относительная эффективность этих машин определяется не только количеством, но и видом затраченной энергии. В абсорбционных холодильных машинах вместо электрической энергии, потребляемой компрессором, затрачивается теплота, которая может быть получена при утилизации дешевого тепла (отработанного пара), вследствие чего в ряде случаев применение абсорбционных машин оказывается рентабельнее, чем компрессионных. Главным недостатком абсорбционных водноаммиачиых машин является их повышенная металлоемкость в сравнении с компрессионными машинами. [c.664]

Используя электроироводную жидкость пли газ, можно создать генератор электрического тока, в котором осуществляется прямой переход тепловой энергии в электрическую находят применение магнитные дозаторы, расходомеры и насосы для перекачки ртути и жидких металлов известны и другие области применения магнитной гидрогазодинамикп в технике, например в приборостроении. [c.178]

Ряд оригинальных конструкций элементов создал П. Н. Яблочков — изобретатель электрического освещения. Многие его элементы были запатентованы не только в России, но и во Франции, Ауглии и Германии. В 1876 г. Яблочков получил привилегию на устройство топливного элемента, предназначенного для непосредственного превращения энергии сгорания топлива в электрическую энергию, а в 1882 г.— на элемент с использованием в качестве анода металлического натрия. В 1888 г. он запатентовал элемент с деревянным сепаратором, опередив на 15 лет их применение в свинцовых аккумуляторах. [c.14]

Мы видим, что и1ирина запрещенной зоны указывает величину многих параметров, характеризующих важнейшие свойства твердого вещества твердость, прочность, температуру плавления, электропроводность и др. Поэтому, зная ширину запрещенной зоны данного вещества, можно прогнозировать возможность его применения в качестве материала определенного назначения, например материала, преобразующего энергию излучения в электрическую энергию. Для выбора последнего можно воспользоваться тем, что коэффициент полезного преобразования энергии зависит от ширины запрещенной зоны. Так как в технологии целесообразнее иметь дело с более легкоплавкими веществами, то стремятся получить вещество, обладающее одновременно достаточно большой шириной запрещенной зоны и возможно низкой температурой плавления. К сожалению, в ряду однотипных веществ, например типа А , о которых шла речь выше, большая ширина запрещенной зоны связана с высокой температурой плавления. [c.108]

Полезное применение явления поляризации находят для целей накопления электрической энергии. Используемые для этого в технике усггройства называются аккумуляторами. Их употребление целесообразно, если они имеют высокий к. п. д., большую энергоемкость при малой массе и компактность. Этим требованиям удовлетворяют только свинцовые (кислотные) и никелевые (щелочные) аккумуляторы, а также разработанные в последнее время особенно энергоемкие цинк-серебряные и никель-кадмиевые. Последние в сочетании с солнечными батареями составляют бортовую энергетику космических кораблей. [c.195]

Химические источники электрической энергии находят все более широкое применение в различных отраслях техники (в авиационной, автомобильной и железнодорожной технике, технике средств связи и др.). Ведутся шггенсивные исследования по их совершенствованию. В гальванических элементах, например, сохраняя цинковый анод, для катода применяют оксиды менее активных [c.151]

Методы измерения электропроводности электролитов с применением переменного тока высокой частоты появились в 1929 г., когда был установлен эффект поглощения растворами электролитов электрической энергии высокой частоты и определена зависимость между величиной поглощенной энергии и величиной электропроводности раствора. Широко применяться для измерения электропроводности электролитов, главным образом для титрования, высокочастотные методы начали с 50-х гг. В СССР первые работы по ВЧ-титрованиго проводились под руководством В. А. Заринского. Однако, несмотря на популярность практических устройств, теоретические основы высокочастотных методов измерения электропроводности все еще разработаны недостаточно. [c.134]

Со времен создания первых конструкций ванн с ртутным катодом, и до последнего времени делались многочисленные попытки более целесообразно использовать энергию разложения амальгамы. Эти попытки сводились к разделению катодной и анодной реакций в разлагателе, т. е. к созданию гальванического элемента, дающего электрическую энергию на разложение Na l в ванне или на другие цели. Однако все попытки использования энергии разложения амальгамы в виде электрической энергии не получили еще промышленного применения. [c.404]

Применение системы Ад201К0Н1гп для создания химического источника электрической энергии было предложено еще в XIX в., однако только в 1943 г. Андре во Франции после длительных исследований была разработана практически пригодная конструкция аккумулятора. Основные трудности заключались в создании обратимого цинкового электрода, сохраняющего свои размеры и форму при многократных зарядах и разрядах. [c.542]

Электрохимические процессы — большая область физико-химиче-ских явлений, из которых наиболее интересны и важны возникновение разности потенциалов и получение электрической энергии за счет химической реакции (химические источники тока — ХИТ) и возникновение химических реакций за счет затраты электрической энергии (электролиз). Оба эти процесса, имеюшие обшую природу, нашли широкое применение в современной технике. Химические источники тока (гальванические элементы, аккумуляторы) используются как автономные и малогабаритные источники энергии для транспортных двигателей и машин, радиотехнических устройств и приборов управления. С помошью электролиза мы получаем различные металлы (А1 Си N1 и т. д.), обрабатываем поверхности металлических изделий, режем и полируем металл, а также создаем изделия нужной конфигурации (электрохимическая размерная обработка и гальванопластика). Электрохимические процессы не всегда служат на пользу человеческому обществу, иногда они приносят большой вред, вызывая процессы коррозии, ведущие к разрушению металлических конструкций и изделий. Чтобы умело бороться с нежелательными явлениями их тоже надо изучать и уметь регулировать. [c.225]

Производство стали в электропечах. Применение электрической энергии как источника теплоты в производстве стали позволяет поддерживать в печах более высокую температуру, точнее ее регулировать, создавать восстановительную среду. В электропечах можно выплавлять любые стали, но особое значение эле ктроплавка приобрела в связи с производством легированных сталей. Потери легирующих элементов в электропечах меньше, чем в других печах, в них можно выплавлять стали, содержащие тугоплавкие металлы —вольфрам, молибден и др. [c.178]

Концентрационные цепи без переноса могут быть использованы для определения чисел переноса ионов и диффузионных потенциалов. Они незаменимы во всех случаях, когда в потенциометрических измерениях необходимо устранить ошибки, вносимые в измерение э. д. с. диффузионным потенциалом. Большое применение такие элементы нашли также и в технике. Главная область использования элементов без переноса ионов — производство химических источников электрической энергии. Для этой цели преимущественно используют щелочные и свинцовые аккумуляторы, а также цинкдвуокисномар-ганцевые и свинцовые, окисномедные, цинкугольные, магнийсеребряные и другие гальванические элементы, которые работают с одним раствором электролита, т. е. при отсутствии диффузионных потенциалов. [c.189]

В настоящее время железные аноды нашли промышленное применение при электроизвлечении сурьмы из сульфидно-щелочных электролитов. В случае анодной поляризации железа уже при ф = 0,55 в начинается их пассивация. Применение железных анодов вызывает необходимость работать с большими плотностями тока г а> >1200 а/м . Потенциал анода при этом превышает 1 в, т. е, значительный расход энергии связан с преодолением анодных торможений. Изучение поведения железного электрода, поверхность которого запассивирована нанесением слоя окисла Рез04 (химическим воронением), показало, что вороненые аноды более устойчивы в суль-фидно-щелочных электролитах. Так как при одной и той же плотности тока потенциал вороненого анода отрицательнее потенциала железного анода, то это позволяет пропорционально уменьшить расход электрической энергии. [c.529]

Термины электротехнология , электротехнологические процессы весьма широки по существу они охватывают все виды процессов, которые характеризуются использованием электрической энергии, когда она превращается в процессе г[роизводства в тепловую, механическую или химическую виды энергии. Однако так сложилось исторически, что некоторые технологические процессы, подпадающие под это определение, стали благодаря своему значению и широкому распространениго предметом изучения специальных разделов науки и техники (превращение электроэнергии в механическую при механической обработке материалов и изделий, применение электроэнергии на транспорте, для освещения и для бытовых нужд). [c.5]