환경의 열에 의해 유용한 작업

제 1 부 일부 용어 및 정의.

기전력 (EMF)은 전류원 ... 외력 전해질과 전극 사이의 경계에서 셀을 전기 행동을 포함하는 일체형 외력 필드 부이다. 또한 서로 다른 두 금속 사이의 경계상에서 동작하고 [5- 그 사이의 접촉 전위차 (P)을 결정한다. 193, 191]. 양 회로부의 모든 표면 전위는 사슬 말단에 위치한 도체 간의 전위차 같다 점프하고, 기전력 기전력 도체 회로라고 ... 첫 번째 종류의 도체로 이루어진 체인 제 직접 그들 (볼타 법)에 문의 ... 회로가 정상적으로 열린 경우, EMF 마지막 도체의 전위 점프 같다 이 회로는 0이다. 적어도 하나의 전해질 관련법 볼트 ... 물론, 제 2 종 중 적어도 하나의 도전 체를 포함하는 전용 도체 회로는 전기 화학 셀 (또는 체인 전기 소자) [1, P를 포함 개로 도전을 해결하는 방법. 490-491].

고분자 전해질이 이와 같은 거대 분자의 전하 ... 가교 고분자 전해질 (이온 교환, 반복 다수의 용액의 이온으로 해리 할 수있는 폴리머이다 이온 교환 수지) 해리하는 능력 [6, (P)을 유지하면서 용해하지 않는 만, 팽윤. 320-321]. 고분자 전해질은 음전하 macroion으로 해리 및 H + 이온과 폴리 산이라 불리는 poliosnovaniyami 양전하 이온과 OH-의 macroion로 해리된다.

Donnan 평형 전위이 제한 모든 이온 투과성이 아닌 경우 두 전해질 사이의 위상 경계에 발생하는 전위차이다. 일부 이온 투과성의 한계에 기인 할 수있다 예를 들어, 특정 크기 상술 입자 지나갈 수있는 매우 좁은 기공 멤브레인의 존재. 인터페이스의 선택적 투과성이 발생하고 이온이 강하게 일반적으로 그것을 떠나지 않을 수있는 단계 중 하나에 연결합니다. 정확히 이온을 이온 교환 수지를 작동, 또는 이온 교환 그룹은 분자 격자 또는 매트릭스 단극 결합 고정. 이 용액을, 그 단상 함께 같은 행렬 형태 내부되며; 용액을 외부의 위치 - 제 7 [. 77].

전기 이중층 (EDL)는 서로 [(7)로부터 일정한 거리에 배치 된 반대 전하 층 설정된 두상의 계면에서 발생한다. 96].

펠티에는 연락처 [2, P에 흐르는 전류의 방향에 따라 두 개의 다른 도체의 접촉에 열이 차단 또는 흡수에 영향. 552].

제 2 부 : 물 전기 분해의 열 매체를 사용.

도에 개략적으로 도시 된 전기 화학 셀 (이하, 소자)의 회로의 발생의 메커니즘을 고려한다. 1 내부 접촉 전위차 (PKK)과 Donnan의 영향합니다 (Donnan 효과의 본질에 대한 간단한 설명, 내부 PKK와 연관된 펠티에 열이 문서의 세 번째 부분에 제공된다) 때문에 더 EMF.

도. 전기 화학 셀의 도식 표현 : 1 - 캐소드 (3)의 용액과 접촉되고, 전해질의 양이온의 전기 화학적 환원 반응은 화학적으로 불활성 인 고농도 n 형 반도체로 이루어지는 표면에 발생한다. 금속성 외부 전압원에 접속하는 캐소드 부; 2 - 양극 이의 화학적 불활성 고농도 p 형 반도체로 이루어지는 전해질 음이온의 전기 화학적 산화 반응이 일어나는 표면, (4)의 용액과 접촉시킨다. 금속성 외부 전압원에 연결 양극 부; 3 - macroion 물에 해리 캐소드 공간, 고분자 전해질 용액은, R- 음전하와 양전하를 띤 반대 이온 작은 K + (본 예에서는 수소 이온 H +의 것이다); 4 - 양전하 macroion의 R + 및 음으로 하전 된 반대 이온으로 해리 A- 작은 물 애노드 구획 고분자 전해질 용액 (본 실시 예에서는 수산화 이온 OH-); 5 - 막 (진동판) 고분자 (macroion) 고분자 전해질에 투과성이지만 작은 상대 이온 K +, A-와 물 분자의 공유 공간 (3)과 (4)에 완전히 투과성이고; Evnesh - 외부 전압 소스.

EMF Donnan 효과에 의해

수성 poliosnovaniya (R은 + OH-) - 명확화를 위해, 캐소드 공간. (3,도 1)의 전해질 수용액 폴리 용액 (R-H의 +) 전해질과 (1. 그림 4) 양극 구획을 선택한다. 캐소드 구획 분리 된 폴리 산의 결과로서, 음극 (1,도. 1)의 표면 근방에, H + 이온의 농도가 증가있다. 음극 표면 부근에서 나타나는 양의 전하가 있기 때문에, 음으로 하전 된 R- macroions 보상되지 (상세 참조. 문서의 삼분의 부록에서 설명 №1 Donnan 효과)으로 인해 이들은 크기 및 양으로 하전 된 이온 분위기의 존재 음극의 표면 가까이 올 수 없다. 따라서, 직접 음극 표면과 접촉하는 용액의 경계층은 양전하를 갖는다. 그 결과, 음극의 표면에 정전 유도 용액으로 연속, 전도 전자의 음전하가있다. 즉 음극 표면 및 DES 용액 사이의 계면에서 발생한다. 데스 필드는 음극으로부터 전자를 푸시 - 용액에.

마찬가지로, 직접 애노드면과 접촉하는 애노드 (2,도. 1)에있어서, 애노드 구획 용액의 경계면 (4도. 1)에 음전하를 가지며, 양극 표면 상에, 상기 용액과 인접한, 양전하가있다. 즉 양극 표면과 용액 사이의 계면에서도 DES를 발생한다. 애노드 - 데스 필드는 용액으로부터 전자를 민다.

따라서, 용액을 양극과 음극의 계면에서 DES 분야 지원 열 솔루션 이온 확산, 즉 외부 소스와 협력 작용하는 두 개의 내부 EMF 소스이며, 반 루프에서 음전하를 밀어.

. 또한 해리 poliosnovaniya의 폴리 산 및 음극 공간으로부터 막 (5,도 1) H + 이온을 통해 열확산 발생 - 양극으로하고, 양극 실에서 OH- 이온 - 캐소드. 과도한 양의 전하, 즉, -이 과잉 음전하이고, 양극 공간에서 캐소드 공간에서 너무 Macroion R + 및 R- 고분자 전해질은 막을 통해 이동할 수 없다 또 다른 DPP는 Donnan 효과로 인해이있다. 따라서, 멤브레인은 열 확산의 외부 소스와 협력 작용 기전력 내부에 발생 된 이온의 용액을 유지 하였다.

이 예에서 막을 가로 질러 전압으로, 0.83 볼트에 도달 할 애노드 구획, 캐소드 구획의 산성 환경에서 알칼리성 매체에서 전환에서 0.83 0 볼트 - 이것으로부터 표준 수소 전극의 전위의 변화에 대응한다. 자세한 내용은 문서의 세 번째 부분의 부록 №1에서.을 참조하십시오.

EMF 내부에서 PKK

요소 기전력 또한, 외부 전압원에 연결하는 역할을하는 이들 금속 부품에 접촉 반도체 애노드와 캐소드를 포함하여 일어난다. 이 기전력 내부 PKK 때문. 내부 IF가 접촉 도체를 둘러싸고있는 공간에 외부 필드 달리 생성하지 않는, 즉 이 도체 외부 대전 된 입자의 움직임에 영향을주지 않습니다. 건설 n 형 반도체 / 금속 / p 형 반도체는 충분히 공지되어 있으며, 예를 들면, 열전 사용 펠티에 모듈. 기전력의 크기 0.6 볼트 [5, P - 실온에서 이러한 구조는 0.4 정도의 값에 도달 할 수있다. 459; 2, P. 552]. 접점의 필드들은 루프에 반 시계 방향으로 전자를 푸시하는 방식, 즉에 관한 외부 소스와 함께 콘서트에 행동. 전자는 펠티에의 열을 흡수하는 유체의 에너지 레벨을 올린다.

내부 전극은 상기 용액의 접촉 영역에서의 전자의 확산에 기인하여 발생하는 경우, 반대로, 루프에서 시계 방향으로 전자를 민다. 즉 반이 상대의 요소 내의 전자의 움직임은 펠티어 열을 할당해야한다. 그러나 때문에 용액에 애노드에서 용액의 음극으로부터의 전자의 전달이 반드시 수소와 산소를 생성하는 흡열 반응을 수반하고, 펠티에의 열 매체에 방출하고 흡열 효과를 감소시키는 것은 아니며, 즉 마찬가지로, 수소 및 산소의 형성 엔탈피 "보존". 자세한 내용은 참조하십시오. 기사의 세 번째 부분 №2 부속서에서.

캐리어 (전자 및 이온) 폐쇄 경로, 소자 내에 전하가 폐회로 이동하지되지 않으며 요소 회로로 이동한다. 각 전자 양극 (산소 분자 OH- 이온의 산화 과정) 용액으로부터 얻어지고, 음극 외부 회로를 통과 (이온 H +의 회복 과정에서) 수소 분자와 함께 휘발된다. 마찬가지로 OH- 및 H +는 오직 해당 전극, 폐회로로 이동 한 다음, 수소 분자와 산소의 형태로 증발하지 않는 이온. 즉 상기 이온 각각 DES의 가속 필드 환경으로 이동하는 전자와의 유로의 단부가 상기 전극의 표면 전체에 저장된 에너지 변환 분자에 결합 도달하면 - 화학 결합 에너지를 루프 밖으로!

기전력의 내부 소스의 모든 요소, 감소 물 전기 분해에 대한 외부 소스를 요한다. 따라서, DES의 확산을 유지하기 위해 작동 중에 흡수 요소 주위의 열, 즉, 외부 전원의 비용을 절감 할 수있다, 그것은 전기 효율을 증가시킨다.

외부 소스없이 물을 전기 분해.

검토의 처리는도 1에 도시 된 소자에서 발생. 1, 외부 소스 매개 변수는 고려하지 않는다. 내부 저항 (RD)에 동일하고, 0의 전압 즉한다고 가정 Evnesh 소자 전극이 수동 부하에 단락되어 (도. 5 참조). 이 경우, 소자의 계면에서 발생하는 DES 필드의 방향 및 크기는 동일하게 유지.

도. 5. 대신 Evnesh (도. 1) 수동 부하 RL을 포함.

이 요소의 자연 전류 흐름의 조건을 결정합니다. 물품의 삼분의 부속서 №1의 식 (1)에있어서, 깁스 전위 변경 :

Δ G 도착 = (Δ의 H에 도착 - N) + Q의 개조

만약 P> Δ + H = Q 개조 개조 284.5-47.2 = 237.3 (킬로 / 몰) = 1.23 (EV / 분자)

Δ G의 편곡 <0 자발적 처리가 가능하다.

우리는 소자 수소 발생 반응은 알칼리 (0.4 볼트의 전극 전위)에서 산성 매질로 (0 볼트 전극의 전위)와 산소를 발생하는 것을 더 고려한다. 이러한 전극 전위는 막 (5,도. 5)이 0.83 볼트되어야하는 전압을 제공한다. 즉 수소 및 산소의 생성에 필요한 에너지는 0.83 (EV / 분자)에 의해 감소된다. 그리고 자연 과정의 가능성의 조건 것이다 :

P> 1.23-0.83 = 0.4 (EV / 분자) = 77.2 (킬로 / 몰) (2)

우리는 발견 수소와 산소 분자의 에너지 장벽을 피할 외부 전압원을 사용하지 않고있다. 즉 심지어 N = 0.4 (EV / 분자)에서, 즉 경우에 내부 전극 HPDC 0.4 볼트 요소는 동적 평형 상태로 될 것이며, 균형 상태 중 (심지어 작은) 변화가 상기 회로의 전류를 야기한다.

전극에서의 반응이 또 다른 장애물은 활성화 에너지 있지만 의해 제거되고 , 터널 효과 전극 용액 [7, P 사이의 갭의 소에 의한 발생. 147-149].

따라서, 에너지 고려 사항에 기초하여, 우리는도 1에 도시 된 소자에서 그 자발 전류 결론. 도 5는 것이 가능하다. 그러나 실제 어떤 이유는이 전류를 일으킬 수 있습니다? 이러한 이유는 다음과 같습니다 :

1. 용액에 양극으로부터 천이 확률보다 높은 용액에 음극으로부터 전자의 천이 확률 보낸 n 형 반도체 음극없는 높은 에너지 준위와 전자와 p 형 반도체 애노드 많이있다 - 전용 "구멍",이 "홀"캐소드 전자 이하의 에너지 레벨에있는 단계;

2. 막을 산성 환경 캐소드 공간에서 지원되며, 양극에있다 - 알칼리성. 불활성 전극의 경우에,이 캐소드 전극의 전위가 애노드보다 커진다는 사실을 이끈다. 따라서, 전자는 애노드에서 캐소드로 외부 회로를 통해 이동해야한다;

3. Donnan 효과로 인해 발생하는 고분자 전해질 용액의 표면 전하가 양극에 필드 용액에 음극으로부터 전자 수율을 촉진하도록 전극 / 용액 필드를 생성하고, 양극에서 필드 - 용액에서 양극으로 전자 입력;

4. 순방향 밸런스 및 전극에서의 반응 (교류 전류) H + 이온 치우쳐 양극에서 음극과 OH- 이온의 산화에 직접 환원 반응을 보낸 역방향 이들은 쉽게 반응 영역을 떠날 수있는 가스 (H2 및 O2) (르 샤 틀리에의 원리)의 형성을 수반한다.

실험.

활성탄과 음이온 수지 AB-17-8 외부 흑연 전극의 혼합물 - Donnan 효과에 의해 부하에 걸리는 전압의 정량적 평가를 위해 실험을하는 음극 소자는, 외부 흑연 전극 및 양극과 활성탄으로 구성 하였다. 전해질 - NaOH 수용액, 양극과 음극은 공간 합성 펠트에 의해 분리된다. 이 소자의 개방 외부 전극 상에 약 50 mV로 전압이 있었다. 외부 부하 (10)의 소자에 접속하면 옴 약 500 마이크로 암페어의 전류 고정. 외부 전극 (20)의 전압을 0 ℃ 내지 30 대기 온도 상승은 54 mV의 증가합니다. 주위 온도에서의 전압의 증가를 확인하는 기전력의 근원 인 확산, 즉 입자의 열 운동.

외부 흑연 전극과 탄화 붕소 (B4C, p 형 반도체)의 분말 - 내부 HPDC 금속 / 반도체 실험에서 부하에 걸리는 전압의 정량적 평가를 위해 전지 캐소드가 외부의 흑연 전극 및 음극으로 인조 흑연 분말로 구성되는 실시 하였다. 전해질 - NaOH 수용액, 양극과 음극은 공간 합성 펠트에 의해 분리된다. 소자 전압의 개방 외부 전극 상에 약 150 mV의이었다. 소자 50 킬로 옴 전압을 외부 부하를 연결하는 경우 35 mV의 감소. 인한 결과, 높은 내부 저항 소자의 저 극한 붕소 탄화물, 그러한 강한 전압 강하. 이러한 구조의 소자 온도에 대한 비교 조사 전압은 수행되지 않는다. 이 때문에 반도체를 들어, 화학적 조성에 따라, 사실이고, 도핑 및 다른 특성의 정도, 그 페르미 레벨에 영향을 미칠 수있는 다른 방식으로 온도 변화. 즉 EMF에 대한 온도 효과 요소 (증가 또는 감소)는,이 경우에 사용되는 재료에 의존하므로이 나타내는 실험 아니다.

이 시점에서 전지 캐소드는 외부 스테인리스 전극과 상기 외부 전극에 활성탄 분말과 음이온 수지 AB-17-8의 혼합물 양극으로부터 활성탄 분말 KU-2-8의 혼합물로 제조하는 다른 실험을 계속 스테인레스 스틸. 전해질 - 염화나트륨 수용액, 합성에 의해 분리 된 양극과 음극 공간 느꼈다. 년 10 월 2011이 요소의 외부 전극 단락 수동 전류계 할 수 있습니다. 1mA 감소 전류계, 회전 후 약 하루 보여주는 전류 - 100 MKA까지 (때문에 전극의 분극에 분명히있다), 그리고 1 년이 후 이상이 변경되지 않습니다입니다.

이론적으로 가능한 것보다 실질적으로 더 낮은 효과적인 재료 어려움 얻어진 결과들과 관련하여 전술 한 실험 실용. 또한, 전체 내부 기전력의 일부 인식 요소는 항상 전극 반응 (수소와 산소의 생산)을 유지하기 위해 소비되는 외부 회로에서 측정 될 수 없다.

결론.

요약하면, 우리는 "히터"환경으로 사용하고 "냉장고"를 가지고 있지 동안 그 자연이 우리에게 유용한 에너지 또는 작업에 열 에너지를 변환 할 수 있습니다 결론을 내릴 수있다. 따라서 Donnan 효과 내부의 대전 입자의 변환 된 열에너지 IF 전계 에너지 흡열 반응열 등 DEL 화학적 에너지로 변환된다.

고려 접촉 소자는 매질 및 물로부터 열을 소모하며, 전력, 수소와 산소를 할당! 또한, 에너지 소비의 방법 및 연료로서 수소를 사용하고, 물을 열매체로 다시 리턴!

부속서의 제 3 부.

이 부분은, 상기 소자의 산화 환원 반응과 전극 전위의 내부 HPDC 금속 / 반도체 펠티에 열 교차점에, Donnan 평형 효과를 설명한다.

Donnan 잠재력 (부록 №1)

고분자 전해질에 대한 Donnan 잠재력의 발생 메커니즘을 고려한다. 해리 고분자 전해질 반대 이온은 고분자가 차지하는 부피를 떠나, 확산에 의해, 작은 시작 후. 용액의 나머지와 비교하여 용제에 소량의 고분자 전해질 용 고분자의 반대 이온의 확산 방향이 고분자의 벌크 농도의 증가에 기인한다. 예를 들어, 작은 상대 이온이 음으로 대전되는 경우 또한, 이렇게 고분자의 내측 부분이 양전하되는 결과, 상기 용액은 고분자의 양에 바로 인접 - 제외. 즉 음으로 대전 - 양전하 macroion 볼륨 주위에 작은 카운터 이온의 "이온 분위기"의 종류가있다. 종단 이온 분위기 전하 증가 될 때 발생 전계 이온 볼륨 macroion 분위기와 균형 작은 상대 이온의 열확산 사이. 대기와 이온 macroions 사이 얻어진 평형 전위차 Donnan 전위이다. Donnan 전위라고도 불린다 , 막전위 때문에 능력 및 순수한 용매를 통과 할 수 없다 - 그것은 두 가지의 이온을 갖는 전해액을 분리 할 때 유사한 상황이, 예를 들어, 반투막에 발생한다.

Donnan 전위 (이 경우에 macroion) 이온의 하나의 이동도가 제로 확산 전위를 제한하는 경우로 생각할 수있다. 그리고, [1, P 방법. 하나의 동등한 반대의 전하를 가지고 535] :

E에서 D = (RT / F) (LN) ( A1 / A2)

에드 - Donnan 잠재력;

R - 보편 기체 상수;

T - 열역학적 온도;

F - 패러데이 상수;

A1, A2 - 접촉 단계에서 이의 활성.

이 막은 poliosnovaniya 솔루션 분리 상기 부재 (pH가 = LG 전자, 1 = 14) 및 폴리 산을 (pH는 = LG 전자, 2 = 0)을 실온에서 막을 가로 질러, Donnan 전위 (T = 300 0 K)가 될 것이다 :

E에서 D = (RT / F) (엘지 1 - 엘지 2) LN (10) = (8.3 * 96,500분의 300) * (14 - 0) LN * (10) = 0.83 볼트

온도에 정비례 Donnan 가능성이 증가한다. 전기 화학 셀 펠티어의 열 확산을 위해 유용한 일의 생산을위한 유일한 소스, 그러한 요소 EMF 것은 놀라운 일이 아니다 온도 증가와 함께 증가한다. 작품의 생산을위한 확산 세포에서 펠티어 열은 항상 환경에서 가져옵니다. EDL을 통한 전류 흐름이 DES의 필드의 양의 방향과 일치하는 방향으로 Donnan 효과를 형성하는 경우 (DES의 필드가 양수 작업을 수행 할 때, 즉,)의 열이 종이의 제조 환경에서 흡수된다.

그러나, 확산 소자에 준 정적 전류 이온 농도의 발생의 경우에 궁극적으로 평형 Donnan 달리 농도 등화 리드 감독 확산 막을 이온 농도에서 연속적인 단방향 변화는, 일단 소정 값에 도달 그대로 남아 .

도. 도 2는 수소이고, 용액의 산도 변화 산소의 반응의 산화 환원 전위를 도시 한 도면. 차트 OH- 이온의 부재하에 산소 생성 반응 (산성 환경에서의 1.23 볼트)의 전극 전위가 높은 농도 0.83 볼트 (알칼리성 배지에서 0.4 볼트)에서 동일한 전위 다르다는 것을 보여준다. 유사하게, H +의 부재 (알칼리 매질 -0.83 볼트)에서 수소 - 형성 반응의 전극 전위는 0.83 볼트 [4에서, 고농도 (산성 매질에서 0 V)에서 동일한 전위와 상이하다. 66-67]. 즉 그 명백 0.83 볼트가 각각의 이온의 물 고농도를 얻기 위해 요구된다. 이것은 0.83 볼트의 H +와 OH- 이온으로 물 분자의 해리 중성의 질량에 요구된다는 것을 의미한다. 멤브레인 우리 요소 캐소드 공간 산성 매질 및 알칼리 양극에서 지원되고있는 경우, 전압은 앞서 제시된 이론 계산과 잘 일치 그 DEL 0.83 볼트에 도달 할 수있다. 이 전압은 물 내의 이온으로 해리하여 높은 공간 DES 도전 막을 제공한다.

도. 도 2 산화 환원 반응 전위

물 분해 및 H + 이온의 수소 및 산소로 OH-.

IF 및 펠티에 열 (부록 №2)

"펠티에 효과의 원인은 다른 전자로 하나 개의 도체의 전환이 다른 다양한 도체의 전기 전도도에 관여 (명확성 전자의 경우), 전하 캐리어 ...의 평균 에너지 또는 잉여 전력 그리드를 송신하거나 희생 에너지의 부족을 보충한다는 것이다 (전류의 방향에 따라 다름).

도. 3. 콘택트 금속과 반도체의 N- 펠티에 효과 : ԐF - 페르미 레벨; ԐC - 반도체의 전도대 하단; ԐV - 가전 자대; I - 전류의 양의 방향; 화살표 원 개략적 전자를 도시.

접촉 가까운 첫 번째 경우 해제 및 제된다 - 소위 흡수 .. 펠티어 열. 예를 들어, 콘택트에 반도체 - 금속 (도 3) 금속 (왼쪽 터치)에 n 형 반도체로부터 전달 된 전자들의 에너지 페르미 에너지 ԐF보다 상당히 높다. 따라서, 그들은 금속의 열 평형을 위반한다. 평형, 충돌의 결과로서 복원되는 잉여 에너지를 결정주는 전자를 thermalized된다. 격자입니다. 금속에서 해당 전자 가스가 냉각되도록하는 반도체 금속 (오른쪽 터치)은 가장 에너지 전자를 전달할 수있다. 진동 에너지 소비 격자의 평형 분포 "[2, P의 복원에. 552].

메탈 / p 형 반도체 상황과 유사한 접촉한다. 때문에 p 형 도전성 반도체 구멍 페르미 레벨 이하의 가전 자대를 제공하고 접촉이되는 전자는 금속 p 형 반도체에서, 유동을 냉각한다. 펠티에 열 방출로 인해 또는 음극 또는 내부 IF의 양극의 제조에, 두 도체의 접촉에 의해 흡수.

예위한 펠티어 열 할당, 전해조, NaOH 수용액 (도 4) 및 금속 반도체와 화학적으로 불활성 n은 시켰되는 왼쪽 접점 갭 (도. 3)에 포함된다.

도. 4. 왼쪽 접점 n 형 반도체와 금속 개방 전해액의 갭에 배치된다. 명칭도 동일하다. 3.

전류가 흐르는 경우는 I«»때문에, 높은 에너지의 전자 n 형의 반도체가 금속 용액 나오는 것보다 용액을 도착,이 잉여 에너지 (펠티에의 열)의 셀에 서 있어야.

상기 셀을 통한 전류는 그 안에 누출 전기 화학 반응의 경우 일 수있다. 셀 내에서 발열 반응을하는 경우, 펠티에 열은 같은 셀에 출시 더 그녀는 갈 곳이 없습니다. 셀에 반응하는 경우 - 흡열, 펠티어 열이 흡열 효과를 보상하기 위해 전부 또는 일부입니다, 즉, 반응 생성물을 형성한다. 이 예에서는, 전체 전지 반응 : 2H2O + 2H2 → ↑ O2 ↑ - 흡열, 펠티에의 열 (에너지)가 분자를 만들 수 있고 H2 O2가 전극 상에 형성되도록. 따라서, 우리는 오른쪽 n 측 콘택트 반도체 / 금속 중 선택된 펠티에의 열 위로 환경으로 배출되지 않고, 수소와 산소 분자의 화학 에너지의 형태로 저장되는 것을 얻었다. 물론, 외부 전압 공급원의 동작은, 펠티에 효과를 전혀 발생을 일으키지 않는, 동일한 전극의 경우보다 더 작은 것,이 경우, 물의 전기 분해 소비된다 ..

관계없이 전극의 특성, 전해조 자체가 흡수 또는 펠티에 현재 그에 통과 할 때 열을 발생시킬 수있다. 준 - 정적 조건 깁스 세포 [(4)의 전위 변화, P. 60]

Δ = Δ G는 H - T Δ S,

Δ H - 셀의 엔탈피 변화;

T - 열역학적 온도;

Δ S - 셀의 상기 엔트로피의 변화;

Q = - Δ T S - 펠티에 셀의 열.

284.5 (킬로 / 몰) [8, P - T = 298 (K) = ΔHpr 엔탈피 변화에 수소와 산소의 전기 화학 전지. 120], 깁스 전위의 변화 [4. 가. 60]

ΔGpr = - zFE = 2 * 96485 * 1.23 = - 237.3 (킬로 / 몰),

Z - 분자 당 전자의 수;

F - 패러데이 상수;

E - 기전력 세포.

그러므로

Q 들이죠 = - Δ T S 아베 Δ = G 등 - Δ H 등 = - 237.3 + 47.2 = 284.5 (킬로 / 몰)> 0,

즉 엔트로피의 향상과이면서 수소와 산소의 전기 화학 셀은, 펠티에 환경에서 열을 발생시킨다. 그리고,이 예에서의 경우와 반대의 처리, 물의 전기 분해에서는, 펠티에 열 Q의 개조 = - Q 아베 = - 전해질 47.3 (킬로 / 몰) 환경에서 흡수 될 것이다.

오른쪽 n 측 콘택트 반도체 / 금속 환경에서 촬영하는 펠티에 열 - P를 나타낸다. 열 P> 0은 셀에 서해야하지만 때문에 셀 흡열 반응에서 물 분해 (Δ가 H> 0), 펠티에 열 P는 반응 온도 영향을 보상하는 것이다 :

Δ G 도착 = (Δ의 H에 도착 - N) + Q의 개조                                                                        (1)

Q 개조 이후, 단지 전해액의 조성에 따라 이는 불활성 전극과 전해조의 특성이고, n 단, 전극 재료에 의존한다.

(1) 식 및 펠티에 P의 펠티에 열, Q 열 개조 유용한 일의 생산 것을 보여준다. 즉 매체 빼앗기지 펠티에 열은 전기 분해에 필요한 외부 전원의 비용을 감소시킨다. 열매체가 유용한 일의 생산을위한 에너지 원이다 상황이 확산의 특징뿐만 아니라, 다양한 전기 화학 셀, 이러한 요소의 예는 [3, (P)에 나타낸다. 248-249].

참조

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