Гальванические и топливные элементы

ТЕРМОДИНАМИКА ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ И ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. [c.178]

Термодинамика гальванических и топливных элементов. Применим уравнение (10.2) к электрохимическим генераторам — гальваническим и топливным элементам. Для этого установим связь между э.д.с. элемента и тепловым эффектом реакции, происходящей в элементе при его работе, в случае, когда изменение его внутренней энергии идет не на выделение теплоты, а на работу электрических сил. [c.179]

Подставив значение в уравнение (19.1), получим основное уравнение гальванического и топливного элементов [c.596]

Подставив значение - акс в уравнение Гиббса— Гельмгольца, получим основное уравнение гальванического и топливного элементов [c.172]

По механизму преобразования энергии топливный элемент не отличается от гальванического элемента. Различие состоит в том, что в гальваническом элементе весь запас активных материалов заключен в массе электродов и поэтому время действия ограничено величиной массы их тогда как в топливном элементе расходуемые активные материалы непрерывно восполняются в результате подвода извне. Другое отличие заключается в природе активных материалов если в гальванических элементах применяются только твердые вещества (металлы и их окислы), то в топливных элементах используются, кроме того (и заметим в основном), жидкие и газообразные активные вещества. [c.594]

Топливные элементы имеют ряд общих черт с гальваническими элементами и теплосиловыми установками, сочетая в себе преимущества как тех, так и других. Главнейшими достоинствами топливных элементов являются высокий к. п. д., возможность использования в качестве рабочих веществ дешевых и доступных материалов (в частности, тех же топлив, которые применяются в обычных теплосиловых установках), относительно малая масса, отсутствие движущихся частей и выпускных газов, бесшумность работы, большое время непрерывной работы, быстрое приведение в действие (включение) и т. д. [c.595]

Внутренняя, или, как говорят еще, химическая энергия подаваемых в элемент активных (т. е. реакционно-способных) веществ в результате электрохимических реакций (главным образом окисления) преобразуется в электрическую энергию (рис. 8.50). По механизму преобразования энергии топливный элемент подобен гальваническому элементу. Различие состоит в том, что в гальваническом элементе весь запас активных материалов заключен в электродах. Поэтому время их действия ограничено массой и количеством электролита, тогда как в топливном элементе расходуемые активные материалы непрерывно восполняются в результате подвода извне. Другое отличие заключается в природе активных материалов если в гальванических элементах применяются только твердые вещества (металлы и их окислы), то в топливных элементах используются жидкие и газообразные активные вещества. [c.569]

Процесс в топливном элементе, так же как и в гальваническом элементе, может считаться обратимым, если протекающий в замкнутой цепи электрический ток достаточно мал, т. е. внешнее сопротивление велико (при этом джоулева теплота, пропорциональная квадрату плотности тока / , пренебрежимо мала по сравнению с полезной работой, пропорциональной / другие источники необратимости здесь не рассматриваются). В этом случае полезная внешняя работа (отнесенная к единице [c.570]

По виду сжигаемого топлива топлив-R / ные элементы разделяются на твердо-J- топливные (уголь, металлы), жидкостные (спирт) и газовые (водород). Топливные элементы с металлическим топливом — это давно известные гальванические элементы. [c.114]

В регенеративных топливно-гальванических элементах, например в металло-водородных (гидридных), при соединении металла и водорода образуется гидрид с выделением электроэнергии и части неиспользуемого тепла. Далее при нагреве в регенераторе гидрид разлагается на металл и водород. При непрерывной циркуляции водорода и гидрида между топливным элементом и реге- [c.118]

Химические источники электрического тока представляют устройства, в которых происходит непосредственное преобразование химической энергии в электрическую. Они подразделяются на гальванические элементы, топливные элементы и аккумуляторы. [c.318]

Таким образом, в топливном элементе электрическая энергия получается непрерывно в течение всего времени поступления топлива и окислителя, тогда как в гальваническом элементе [c.84]

Топливный элемент — это гальванический элемент, в котором химическая энергия топлива преобразуется электрохимическим путем в электрическую энергию. Топливо и окислитель при этом непрерывно и раздельно подводятся к двум пористым трубкам, которые одновременно служат электродами. Топливный элемент относится к первичным элементам, дающим ток, пока к ним подводятся активные вещества. [c.100]

В каких же направлениях идут поиски ученых Атомная энергетика, которая уже стала реальностью проекты использования теплового д ра-диента в Мировом океане и энергии приливов создание геотермических электростанций управляемая термоядерная реакция, над которой работают на протяжении многих лет ученые, и, наконец, наиболее очевидное - использование солнечной энергии. По мнению многих ученых, в решении энергетических проблем будущего огромную роль должна сыграть химия - гальванические элементы и аккумуляторы, топливные элементы и водородное горючее. [c.5]

Элементы гальванические 91, 92, 106 Элементы кислородно-водородные 89 Элементы топливные 88, 89, 107, 135 Энергетика 10, И, 17, 19, 34, 38, 42, 48, 50, 52—54, 63, 86, 96 Энергетика атомная 149, 161, 173 Энергетические блоки 10, 12, 52, 53, 55 Энергетическое оборудование 11, 43, 44, 46, 51, 68 [c.467]

В качестве ПИП для РЭА используют сети переменного тока, химические источники тока (ХИТ) (автономные одноразовые гальванические элементы, батареи и аккумуляторы, преобразователи внутренней химической энергии вещества в электрическую), термо-и фотоэлектрические преобразователи энергии, а также акустические, топливные, биологические, атомные и другие типы преобразователей. [c.27]

Формула Гиббса—Гельмгольца для топливных (гальванических) элементов позволяет определить наивыгоднейший режим работы элемента (естественно, что эти термодинамические соображения надо сочетать и со многими другими) элементы типа а) целесообразно использовать при более низких температурах, типа в) — при высоких, а ЭДС элементов типа б) практически от температуры не зависит. Характерные экспериментальные фафики (их линейность по в полностью соответствует полученным выше формулам) приведены на рис. 40. [c.89]

Муфты вентилчу/кч/иые для гальванических и топливных элементов Н 01 М 2/00 выключаемые [F 16 Д <11/00-29/00 автоматические (43/00-45 00 предохрани гельные 43/20-43/22 центробежные 43/04-43/18) с гидравлическим и пневматическим управлением 25/00-25/065 магнитные 27/00-27/14. механические [c.114]

Электродвижущая сила топливного элемента. Процесс в гальваническом, а следовательно, и в топливном элементе может считаться обратимым, если только протекающий в замкнутой цепи электрический ток достаточно мал, т. е. внешнее сопротивление велико (так как в этом случае джоулева теплота, пропорциональная квадрату плотности силы тока р, будет пренебрежимо мала по сравнению с полезной работой, пропорциональной / другие источники необратимости пока не рассматриваются). В этом случае полезная внешняя работа (в дальнейшем повсюду полезная внешняя работа относится к единице рабочей площади, например, мембраны) за время т будет равна произведению электродвижущейся силы е на электрический заряд р,,-= /т, протекающий через элемент, т. е. = ер . [c.596]

В качестве первичных источников могут применяться различные генераторы электроэнергии - солнечные батареи, химические источники тока (гальванические элементы, аккумуляторы, топливные элементы), изотопные генераторы, автономные реакторы-электрогенераторы, а также энергетические установки различных типов - изотопные энергетическиеустановки,солнечныеэнергетические установки, ядерные энергетические установки и др. В энергетическую установку помимо [c.218]

Электродвижущая сила и КПД топливного элемента. Процесс в гальваническом, а следовательно, и в топливном элементе может считаться обратимьш, если протекающий в замкнутой цепи электрический ток достаточно мал, т. е. внешнее сопротивление велико (при этом джоулева теплота, пропорциональная квадрату плотности тока f, пренебрежимо мала по сравнению с полезной работой, пропорциональной / другие источники необратимости здесь не рассматриваются). В этом случае полезная внешняя работа макс (отнесенная к единице площади рабочей поверхности элемента) за время т равна произведению электродвижущей силы е на электрический заряд — /т, протекающий через элемент акс = вр . По законам электролиза = Fa MZ, где М — число ионов, переносящих заряд Z — валентность иона Fa — коэффициент пропорциональности, называемый константой Фарадея (96 540 кулон моль). Таким образом, макс = Fa MZ. Но согласно уравнению -Тиббса— Гельмгольца при Т = onst, р — onst акс = Л — /2 + + Т ( акс/ Лр. [c.172]

При обычном получении энергии вне живых организмов (при горении) химическая энергия почти полностью превращается в тепло - никакая работа непосредственно не производится. Такое положение приемлемо лишь в том случае, когда используется энергия дня отопления, но не тогда, когда из этого источника нужно получить другой вид энергии механическую, электрическую, световую и т.д. Таким образом, непосредственное превращение химической энергии в электрическую - задача первостепенной важности. Такое превращение можно осуществить в гальванических элементах. Однако материалы, необходимые для известных в настоящее время, надежно работающих гальванических элементов слишком дороги,чтобы использовать эти элементы в широких масштабах в качестве источников энергии. В настоящее время весьма интенсивно проводятся исследования с целью создания над 1жных в эксплуатации гальванических элементов (так называемых топливных элементов), в которых использовались бы энергоносители, имеющиеся в достаточном количестве. [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...