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SCARICARE ELETTROCHIMICA PILA


    Contents
  1. Pila Daniell
  2. More stuff
  3. Pila (elettrotecnica)
  4. Pila (elettrotecnica) - Wikipedia

Quaderni di Analisi Chimica Strumentale: Elettrochimica (vVII) pag. 1. - quaderni che la pila è scarica e la cella è in condizioni di equilibrio: E = Ecatodo. ELETTROCHIMICA scarica) a un elettrodo è proporzionale alla quantità di elettricità che passa nella cella Celle galvaniche primarie (non ricaricabili): PILE. Celle galvaniche o pile. Processi ossidoriduttivi L'elettrochimica studia l' impiego di energia elettrica per promuovere reazioni non spontanee e Al catodo si scarica per prima la coppia con il potenziale di riduzione meno negativo (più. Una pila è costruita mediante la separazione fisica della reazione chimica nelle La differenza di potenziale prodotta da una cella elettrochimica si chiama voltaggio . Quando la pila si scarica completamente DE=0, questo significa, in altri. Nacque così l'elettrochimica, quella parte della chimica che studia i processi, . rifica durante il normale funzionamento della pila (fase di scarica), collegandola.

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SCARICARE ELETTROCHIMICA PILA

In queste ultime l'abbassamento del potenziale di scarica è dovuto alla crescita delle dimensioni dei cristalli di cadmio. Il materiale che forma gli elettrodi è costituito da cristalli di piccole dimensioni; fin tanto che questi cristalli rimangono di dimensioni ridotte le celle elettrochimiche funzionano in modo appropriato.

Quando si ha crescita delle dimensioni ha luogo la drastica riduzione dell'area superficiale dei materiali elettrodici con conseguente diminuzione di voltaggio e quindi delle prestazioni del dispositivo elettrochimico. L'effetto della crescita delle dimensione dei cristalli è più pronunciato se la batteria viene lasciata sotto carica per giorni o viene ripetutamente scaricata in maniera incompleta.

Per evitare quest'effetto bisogna ciclare caricare e scaricare completamente la batteria almeno una volta ogni due o tre settimane. Stesso fenomeno di crescita autocrescita delle dimensioni dei cristalli ha luogo anche se la batteria non viene usata per lungo tempo.

Figura 4: descrizione schematica delle trasformazioni chimiche. Questa trasformazione comporta diminuzione di densità. La scarica comporta la solfatazione delle piastre positive e negative teoria della doppia solfatazione.

Tale solfatazione è reversibile ed è possibile procedere alla ricarica della batteria se eseguita al termine del processo di scarica, altrimenti, dopo alcuni giorni diventa irreversibile.

La carica della batteria avviene inviando corrente continua in senso opposto a quello di scarica. La corrente provoca sulle piastre le trasformazioni chimiche descritte precedentemente.

Pila Daniell

Essendo tale valore non utilizzabile nelle applicazioni pratiche, vengono impiegate piùcelle in serie, sommando quindi le singole tensioni. La scarica si effettua finché la batteria non assume il valore di tensione di 10,5 volt. La capacità di una batteria varia in funzione di: - Fattori interni fabbricazione.

Questa caratteristica viene chiaramente definita dalle Norme o Capitolati in vigore. La resistenza al trascinamento del motore, al contrario, al diminuire della temperatura aumenta. Le pile a elettrodo di litio sono quelle più adatte per le esigenze richieste. Le pile per oggetti portatili di tipo Leclanché, insieme alle batterie Ruben-Mallory Zn-HgO, sono quelle in linea di massima più usate.

In molti casi per oggetti costosi telefoni portatili, giocattoli sofisticati o radiocomandati, rasoi elettrici, trapani elettrici si usano anche pile ricaricabili piccoli accumulatori alcaline al nichel- cadmio o al ferro-ossido di nichel.

Le batterie per avvio di motori più usate sono gli accumulatori al Pb, confezionati a chiusura ermetica, destinate alle automobili, mentre negli aerei vengono usate preferibilmente batterie al nichel-cadmio.

Le batterie per trazione sono invece le più studiate per i vantaggi della trazione elettrica rispetto a quella tradizionale a carburante; le batterie per trazione permettono al veicolo velocità, facilità di rifornimento e autonomia, paragonabili a quelli raggiunti nei veicoli con motore a scoppio.

Il vantaggio più grande della trazione elettrica è l'assenza di gas di scarico inquinanti l'atmosfera. Nonostante i progressi raggiunti la trazione elettrica a batterie è limitata a veicoli che non debbano percorrere lunghe distanze e raggiungere elevate velocità.

More stuff

Anche il rifornimento di tali veicoli, che corrisponde alla ricarica delle batterie, è molto più lungo rispetto ai rifornimenti di carburanti che si effettuano in pochi minuti. La ricerca in questo campo è attiva in tutti i Paesi. Per quanto riguarda le batterie stazionarie, queste hanno una elevata capacità e sono del tipo al Pb.

Le batterie per livellare i carichi, infine, sono indispensabili tutte le volte che devono sostituire gli alti e i bassi dei consumi in centrali idroelettriche , o in qualsiasi tipo di centrale nella quale si hanno dei picchi di carico durante le ore della giornata o tra il giorno e la notte.

Pila (elettrotecnica)

In questo tipo di pile è possibile una combinazione diretta del combustibile e del comburente senza cicli intermedi di combustione con simultanea produzione di energia elettrica. I tipi più moderni di pile a combustione usano aria della quale utilizzano l'ossigeno, mentre l'idrogeno lo ricavano dagli idrocarburi che nella stessa pila lo forniscono attraverso processi di cracking o di reforming.

Generalmente le nuove pile a combustione vengono classificate in base all'elettrolita usato acido fosforico o carbonato fuso e in base al combustibile metano , nafta , liquidi derivati del petrolio e dal carbone, carbone.

La tecnologia delle pile a combustione, usate in campo aerospaziale, è stata sviluppata intensivamente mirando ad applicazioni terrestri di tipo industriale, militare e per autotrazione, allo scopo di poter fornire una valida alternativa alle fonti tradizionali per la produzione di energia elettrica.

Pila (elettrotecnica) - Wikipedia

Le principali caratteristiche degli impianti basati su queste pile sono: alta efficienza in un'ampia banda di carichi, indipendentemente dalle dimensioni; bassa immissione di sostanze inquinanti nell'ambiente esterno; rapidità di installazione; funzionamento silenzioso; possibilità di installazione nei luoghi stessi in cui l'energia deve essere consumata. Le pile a combustione sono divenute economicamente convenienti per la massima richiesta di energia elettrica, come centrali ausiliarie.

Elettrochimica: pile a combustibile biologico Le pile a combustibile biologico ancora in fase di studio, usano come combustibile e come ossidante, rispettivamente, i carboidrati , principalmente il glucosio presente nel sangue e l'ossigeno molecolare disciolto nel fluido interstiziale delle cellule. La reazione chimica è favorita dalla presenza sugli elettrodi del platino che funge da catalizzatore al posto degli enzimi.

La membrana costituente l'involucro del supporto meccanico della pila dovrà essere costituita da sostanze compatibili con i tessuti con i quali essa è a contatto e, per questo, si dovrà usare prevalentemente gomma al silicone silastic o materiali consimili.

Allo stadio attuale delle ricerche le pile a combustibile biologico possono essere prese in considerazione solo per l'azionamento di pacemaker. L'elettrolita è una soluzione di solfato di cadmio, il polo negativo è costituito da un amalgama di cadmio e mercurio e quello positivo da mercurio e solfato di mercurio. La pila viene montata in un recipiente di vetro a forma di H e rinchiuso in una custodia, curando al massimo l'isolamento dei due poli, i cui terminali esterni sono di platino.

Se si impiegano materiali molto puri, la forza elettromotrice fornita è un campione preciso a meno di V; se la pila è ben conservata, la tensione diminuisce di solo una cinquantina di microvolt all'anno. Un'altra pila campione è quella Latimer-Clark che ha elettrodi amalgamati di zinco e mercurio in presenza di solfato mercuroso; l'elettrolita è una soluzione di solfato di zinco; il polo positivo è rappresentato dall'amalgama di mercurio.

Elettrochimica: pila a pinza termoelettrica La pila termoelettrica è un insieme di termocoppie associate in serie; essa non fornisce generalmente una forza elettromotrice molto elevata. Il rendimento è molto basso: un centesimo al massimo del calore erogato dalla sorgente viene trasformato in energia elettrica. La resistenza interna della pila termoelettrica è molto bassa. Vengono usate soprattutto come termometri per la misura di alte temperature. Elettrochimica: pila fotoelettrica La pila fotoelettronica è un dispositivo che è sede di una forza elettromotrice quando si illumina opportunamente la superficie di separazione di due mezzi diversi, di cui uno almeno è un conduttore ionico o un semiconduttore; essa trasforma direttamente energia raggiante in energia elettrica.

È sinonimo di cella fotovoltaica. Elettrochimica: pile solari Sono pile con rendimento elevato utilizzate per trasformare direttamente energia solare in energia elettrica. L'assenza di sostanze chimiche corrosive e di parti mobili ne permette una durata molto lunga; largamente usate in veicoli spaziali, le loro applicazioni si sono ampiamente estese in ambito terrestre.

È basata sullo sfruttamento dell'energia di particelle cariche costituenti la radiazione di opportune sostanze radioattive. Il blindaggio della batteria, cioè l'isolamento da fughe di radiazioni, necessario per ragioni di sicurezza, ne ha limitato ancora lo sfruttamento in campo industriale. Le batterie a radioisotopi sono ad autogenerazione di tensione; in esse gli elettroni, uscendo dalla sostanza attiva, producono un accumulo di cariche in una delle due armature. La differenza di potenziale che si stabilisce tra le due armature, l'una delle quali porta il radioelemento, mentre l'altra raccoglie il fascio radioattivo, cresce fintanto che il suo effetto ritardatore compensa esattamente l' energia cinetica delle particelle più rapide, emesse dall'elettrodo positivo.

Un altro tipo di batteria nucleare, invece di utilizzare l'energia cinetica delle particelle nucleari per assicurare la separazione delle cariche positive e negative necessaria alla costruzione di un generatore elettrico, ricorre alla differenza di potenziale esistente naturalmente al contatto tra due campi a caratteristiche elettriche differenti, per esempio quelli di due metalli diversi separati da una atmosfera di gas.

Sono state, inoltre, costruite batterie nucleari in cui la radiazione corpuscolare viene trasformata in radiazione ottica entro uno scintillatore ed è quindi convertita in energia elettrica in un fototubo. Un importante uso delle batterie nucleari a radiosotopi è quello di sorgente di energia all'interno del corpo umano per l'azionamento di organi artificiali. L'applicazione delle batterie nucleari a radioisotopi è particolarmente vantaggiosa soprattutto per la costanza nel tempo della potenza fornita, per una autonomia sufficientemente lunga e per la compattezza che tali generatori possiedono.

L'ostacolo più grave al loro impiego è rappresentato dalla necessità di proteggere l'organismo dalle radiazioni; questa protezione viene ottenuta ricorrendo a uno o più schermi, ciascuno dei quali efficace contro un particolare tipo di emissione radioattiva. Tuttavia il problema dell'isolamento limita l'impiego di tali batterie, soprattutto perché la dose di radiazione sopportabile senza conseguenze dannose da parte dei tessuti umani è ancora difficilmente valutabile, oltre che variabile in maniera molto marcata da un organo all'altro.

La schermatura ha anche il compito di trasformare l'energia delle radiazioni arrestate in energia termica da elaborare successivamente, fino allo stadio finale di energia meccanica direttamente utilizzabile.

Fra i numerosi radioisotopi conosciuti il più adatto è il plutonio , a causa della lunga durata della sua vita media 86 anni e della bassa pericolosità della sua emissione radioattiva, costituita in massima parte da particelle facilmente arrestabili da un sottile schermo metallico.

Le dimensioni e il peso di un simile generatore sono determinati principalmente dalla schermatura necessaria, dipendente a sua volta dalla potenza richiesta e dal livello massimo di radiazione ammesso all'esterno del generatore stesso.