9 Példa a kémiai energiáról elektromos energiára: részletes magyarázatok

Kevés olyan esettel fogunk foglalkozni, amikor az atomok vagy molekulák kötéseiben tárolt energia a töltött részecskék mozgása következtében energiává alakul, például a kémiai energiát elektromos energiává.

Tudjon meg többet az Energia alapjairól || Energiatípusok || Energiaegységek

Galvanikus cella

A galvanikus cellák olyan elektrokémiai cellák, amelyek az elektrolitban lévő kémiai energiát elektromos energiává alakítják redox reakcióként ismert kémiai reakció révén, amely oxidációs-redukciós reakció. A galvánelem két különböző fémből készült elektródát tartalmaz, amelyek érintkezésben vannak egy elektrolittal.

A galvánelemre példa az ólom és ólom-oxid elektródák kombinációja kénsav elektrolitban. A spontán redox reakció elektromos áramot termel.

Benzintank

Az üzemanyagcellák az energiaátalakító eszközök egyik leghatékonyabb és legtisztább formái, amelyek számos ágazatban széles körben alkalmazhatók. A hidrogén üzemanyagcella végtermékei víz, hő és elektromosság, amelyek egyike sem veszélyes.

példa a kémiai energiáról az elektromos energiára
Űrsikló üzemanyagcella
Kép forrása: Flickr

Ezenkívül nincs szükség üzemanyagcella újratöltésére.

Tudjon meg többet a 16+ példáról a kémiai és mechanikai energiára: Részletes magyarázatok

Elektromos angolna

Az elektromos angolna egyfajta édesvízi hal, amely képes kémiai energiát elektromos energiává alakítani, és a megtermelt elektromos energiát zsákmányának sokkolására használják. Az angolnák elemszerű sejtsort tartalmaznak, amely testének csaknem 80 százalékát teszi ki. Ezeket a sejteket elektrocitáknak nevezik. Az angolnában jelenlévő egyes elektrociták kollektív kisülése körülbelül 860 voltot szabadít fel.

Ezek a lények ezt a tulajdonságot védekezésül is használják ragadozói ellen.

Széntüzelésű erőművek

A széntüzelésű erőművek a villamosenergia-termelés legnagyobb forrásai, ahol szenet égetnek el elektromos áram előállítására. Kezdetben az üzemanyag (itt szén) elégetésekor a kémiai energia hő- vagy hőenergiává alakul. A melegen kívül, fényenergia és hang energia is keletkezik, de az eloszlik. Mindezek közül termikus energiát csak villamos energia előállítására használnak fel.

A hőenergia forgatja a turbinákat; a forgó turbinák mechanikai energiával rendelkeznek, így a hőenergia mechanikai energiává alakul. Ezek a turbinák forgatják a generátorokat, és végül elektromos energia keletkezik.

Leclanche szárazelem

A Leclanche szárazcella egy olyan cellatípus, amelyet széles körben használnak zseblámpákban és egyéb eszközökben, ahol redox reakciók eredményeként kémiai energiát elektromos energiává alakítanak át. Ennek a cellának az elektrolitja mangán-oxid oldat, ammónium-klorid oldat, cink-klorid, grafit és keményítő keverékéből áll.

Tudjon meg többet a 14+ példáról a kémiai energiáról a kinetikus energiára: Részletes magyarázatok

Gombos elemek

A számológépek, órák és fényképezőgépek gombelemeknek nevezett miniatűr elemeket tartalmaznak. Ezekben az anód cink-higany amalgám, a katód vagy higany-oxid vagy ezüst-oxid. A fő hátrány az akkumulátor ártalmatlanítása, mivel higanyt vagy ezüstöt tartalmaz, valamint költséget jelent.

Lítium-jód akkumulátor

Ahogy a neve is sugallja, ennek az akkumulátornak a fő elemei a lítium és a jód. A fém lítium anódként, egy szilárd jódkomplex katódként működik, a lítium-jodid pedig az elektrolit. Redox reakciók kémiai energiát elektromossá alakítani energia.

Mivel ez a fajta akkumulátor hosszú élettartamúnak bizonyult, szívritmus-szabályozókban vagy más orvosi implantátumokban is alkalmazható, mivel ezekben a berendezésekben az elemek gyakori cseréje lehetetlen.

Nikkel-kadmium akkumulátor

A kis elektromos készülékek, például a hordozható porszívók nikkel-kadmium akkumulátort tartalmaznak, amely egy másik típusú akkumulátor, amely a kémiai energiát elektromos energiává alakítja. Kadmium anódból és katódként erősen oxidált nikkelből áll.

Mivel a kadmium erősen mérgező a környezetre, jelentős ártalmatlanítási problémák merülnek fel a használata miatt.

Tudjon meg többet a 10+ példa az elektromos energiáról a hangenergiára: Részletes magyarázatok

Ólom-sav akkumulátor

Az ólom-savas akkumulátort ólomtároló akkumulátornak is nevezik. Anódja szivacsos ólomfémből, katódja porított ólom-dioxidból készül. Ebben az akkumulátorban a kénsav vizes oldata elektrolitként működik. Az oxidációs-redukciós reakció a kémiai energiát elektromos energiává alakítja.

Savas ólom akkumulátor motorkerékpárhoz
Ólom-savas akkumulátor motorkerékpárhoz
Kép források: Wikimedia Commons

Ezt az akkumulátort széles körben használják az autókban, és számos alkalommal lemeríthető és újratölthető.

Földgázerőművek

A földgázerőműben az energiaátalakítás nem közvetlen. Lépések sorozata van a földgáz kémiai energiájának elektromos energiává alakítására. Kezdetben az üzemanyag (itt a földgáz) elégetése a kémiai energiát hőenergiává és fényenergiává alakítja. Ezután a hőenergia forgatja a turbinákat (hasonlóan a széntüzelésű erőműben zajló folyamathoz), és így átalakul mechanikus energia. A turbinák forgatják a generátorokat, és végül elektromos energia keletkezik.

Ezeknek az erőműveknek a legnagyobb hátránya a veszélyes kibocsátásuk.

Érdemes megjegyezni, hogy a világegyetem összes energiaátalakítási mechanizmusa (általában) követi a az energia megmaradásának törvénye.

További információ a 15+ példáról a sugárzó energiáról a hőenergiára: Részletes magyarázatok

Is Read: