9 Příklad elektrické energie k chemické energii: Podrobné vysvětlení

Elektrická energie lze přeměnit na chemickou energii nepřímo. Nejčastěji se elektrolýza používá pro přeměnu elektrické energie na chemickou.

Seznam příkladů elektrické energie k chemické energii je uveden níže:

• Nabíjecí baterka
• Nabíjení mobilních telefonů
• Energetické banky
• Elektrolytické kondenzátory
• Galvanizérství
• Elektrolýza vody
• Svařování
• Proudová katodická ochrana
• Výroba paměťového čipu
• Cyklotron

Výklad na příkladu elektrické energie až chemické energie

Elektrochemická reakce je proces, při kterém probíhá chemická reakce za přítomnosti elektřiny jako katalyzátoru, při které elektrická energie se přeměňuje na chemickou energii.

Dobíjecí baterky

Nabíjecí svítilna se skládá z baterie pro uložení nábojů. Když je svítilna připojena ke zdroji střídavého proudu, elektrický náboj proudí směrem k bateriím, aby přeměnil elektrickou energii na chemickou energii.

Baterie se skládají z iontů lithia a niklu a v baterii je také použit elektrolyt. Elektrolyt umožňuje průchod nábojů mezi katodou a vývodem anody. Elektrické náboje ze zdroje energie uloženého v baterii svítilny tedy obsahují chemickou energii.

Nabíjení mobilních telefonů

Mobilní telefony v podstatě fungují jako proces nabíjení a vybíjení. Baterie mobilních telefonů je vyrobena z lithiového polymeru sestávajícího z lithium-iontové elektrody.

Když telefon nabíjíte, náboje ze zdroje se přesunou směrem k baterii. Elektrony z nabíječky se pohybují směrem k anodě z katody baterie, čímž se ukládají náboje mající chemickou potenciální energii. Nabíjení telefonu je tedy vynikajícím příkladem elektrické energie a chemické energie.

Energetické banky

Když cestujete, jednou ze základních věcí, které s sebou nosíte, je powerbanka, která slouží k nabíjení telefonu. Když se powerbanka nabíjí, elektrický náboj se ukládá uvnitř baterie procesem elektrolýzy. Náboje tedy mají chemickou potenciální energii, která se může nacházet v powerbance.

Přečtěte si více o přeměna mechanické energie na chemickou energii

Elektrolytické kondenzátory

Kondenzátory jsou elektrické součásti používané pro ukládání elektrických nábojů uvnitř elektrického pole. Elektrolytické kondenzátory se používají při provozu vysokonapěťového stejnosměrného napájení.

Elektrolytické kondenzátory jsou asymetrické konstrukce; proto jsou polarizované. Skládá se z anody tvořené oxidovanou izolační vrstvou, která působí jako dielektrikum. Elektrolyt použitý v kondenzátoru funguje jako katoda. Elektrické náboje z napájecího zdroje jsou nyní uloženy uvnitř kondenzátoru prostřednictvím elektrolýzy, takže elektrická energie nábojů má chemickou energii.

Galvanizérství

Galvanické pokovování je proces povlékání kovového povrchu záporně nabitým kovem jejich ponořením do roztoku kovové soli. Jeden kov je považován za anodu a druhý, který je třeba potáhnout, slouží jako katoda.

Ke kovu je připojen externí zdroj pro redukci kationtu kovu. Jak proud prochází, katodový terminál prochází redukční reakcí a anoda prochází oxidační reakcí. Kov je rozpuštěn v anodě je pokoven na povrchu katody. Elektrická energie z vnějšího zdroje se tak přemění na chemickou energii.

Zlacení na kovových špercích je provedeno galvanickým pokovováním. Galvanické pokovování se používá k zabránění korozi kovu.

Elektrolýza vody

Elektrolýza vody je nejčastěji vysvětlovaným příkladem přeměny elektrické energie na chemickou energii. Jedná se o proces oddělování plynného vodíku z vody aplikací vnějšího proudu.

Elektrolýza vody se provádí připojením stejnosměrného napájení ke dvěma inertním elektrodám, jako je platina nebo indium, ponořeným do vody. Když proud prochází elektrodami, vodík se usadí na katodě a kyslík bude na anodě. Elektrická energie je tedy zodpovědná za rozbití vazby mezi molekulou vody a způsobující oddělení molekul vodíku a kyslíku.

Svařování

Svařování je proces tavení části dvou kovů nebo termoplastů za účelem jejich spojení dohromady. Ke svařovacímu stroji je připojen externí zdroj proudu, při protékání proudu se svařovací pistole zahřívá, což má za následek roztavení kovu. Nechte je chvíli vychladnout, aby došlo ke spojení. Oba kovy jsou tedy drženy silnou vazbou s chemickou energií.

ve svařování, elektrická energie se zpočátku přeměňuje na tepelnou energii, což způsobuje chemickou energii.

Proudová katodická ochrana

Katodická ochrana zní podobně jako galvanické pokovování, ale aplikace se od sebe liší.

Katodická ochrana je elektrolytická reakce, ve které elektropozitivnější kov slouží jako anoda, zatímco elektronegativní jako katoda. Anoda i katodový kov jsou ponořeny do vody nebo půdy. Poté proud prochází externím zdrojem; katoda podléhá redukci a anoda podléhá oxidaci; tím je kov chráněn před korozí. Chemická reakce probíhá aplikací elektrického proudu; tím pádem, přeměňuje se elektrická energie do chemické energie.

Přečtěte si více o přeměna chemické energie na mechanickou energii

Výroba paměťového čipu

K ukládání dat používáme paměťové čipy, které jsou nejlepším příkladem elektrické energie na chemickou energie.

Paměťové karty jsou vyrobeny z křemíkových plátků. V čipu je několik elektrických součástí, jako jsou tranzistory. Předpokládejme, že zadáme nějaká data, tranzistor se sepne a zapne. Tento datový vzor se hromadí na křemíkovém plátku, tvoří vícevrstvý propojený mřížkový vzor a ukládá data. Uložená data mají chemickou potenciální energii.

Cyklotron

Cyklotron je urychlovač, který urychluje nabité částice. Působením elektrického pole na cyklotron se zrychlení částice stále zvyšuje, čímž se iniciuje produkce radioaktivních izotopů. Elektrická energie je tedy zodpovědná za produkci nových izotopů. Proto jsou cyklotrony dobrým příkladem elektrické energie k chemické energii.

Přečtěte si více o Přeměna chemické energie na kinetickou energii

Také čtení:

• Elektrická energie na chemickou energii
• Gravitační energie na mechanickou energii
• Je potenciální energie uložená energie
• Energie a gravitace
• Jak vypočítat energii ve feromagnetických materiálech
• Jak vypočítat energii potřebnou pro ionizaci v plazmatu
• Jak navrhovat sálavé energeticky účinné systémy denního osvětlení v budovách
• Jak určit šíření energie ve svazku částic
• Je kinetická energie zachována při nepružné srážce
• Příklady zachování mechanické energie