هنر
زیبایی و سلامت
صنایع دستی
فرهنگ و تاریخ
سرگرمی
محیط زیست
غذا و نوشیدنی
مهندسی معکوس
علوم
ورزش
فناوری
پوشیدنی‌ها
باتری گازی گروو
ترجمه‌شده
Volt

ایجاد شده توسط

Volt

3. سپتامبر 2026SE
۴۴
۰
۰
۰
۰

باتری گازی گروو

هر پیل پیش از این، سوخت خود را با خود می‌برد. پیل ولتا صفحه‌های روی خود را می‌خورد؛ پیل دانیل یک میله روی و محلول سولفات مس را می‌خورد. وقتی فلز تمام می‌شد، پیل هم تمام شده بود و تنها راه گرفتن انرژی بیشتر ساختن پیلی بزرگ‌تر بود. در ۱۸۳۹ ویلیام رابرت گروو، وکیلی که در اوقات فراغت فیزیک کار می‌کرد، چیز دیگری را در Philosophical Magazine گزارش کرد. او دو نوار پلاتین را تا نیمه در اسید سولفوریک رقیق فرو برد و نیمهٔ بالایی یکی را در هیدروژن و دیگری را در اکسیژن محبوس کرد. پیل حدود یک ولت می‌داد، بی‌آنکه فلزی در آن مصرف شود: پلاتین دست‌نخورده می‌ماند و آنچه مصرف می‌شد گاز بود. او پنجاه پیل را روی هم چید و آن را باتری ولتایی گازی نامید و با آن آب را الکترولیز کرد؛ یعنی واکنش را با خودش وارونه به کار انداخت. این تمام ایدهٔ پیل سوختی است و صد و بیست سال زودتر از آنکه کسی بتواند از آن استفاده کند رسید. دلیلش در گام سوم است: واکنش تنها در امتداد خطی رخ می‌دهد که گاز و مایع و کاتالیزور در آن به هم می‌رسند، و روی سیم صاف پلاتین این خط به‌شدت کوتاه است. پیل‌های گروو ولتاژ خوبی می‌دادند و تقریباً هیچ جریانی. هرچه پس از آن آمد — سیاه پلاتین، صفحه‌های متخلخل موند و لانگر، الکترودهای نیکلی تحت فشار بیکن، و پشتهٔ غشایی امروزی — حمله‌ای است به همان یک مسئلهٔ هندسی. گروو هرگز آن را ثبت اختراع نکرد. آن را در نامه‌ای منتشر کرد و به بحث دربارهٔ پایستگی انرژی پرداخت.
متوسط
۴۵ دقیقه

دستورالعمل‌ها

1

دو نیم‌پیل گازی را بساز

یک بشر ۲۵۰ میلی‌لیتری را تا نیمه با اسید سولفوریک ۱ مولار پر کن (۵۵ میلی‌لیتر اسید ۵۰٪ را تا ۵۰۰ میلی‌لیتر رقیق کن، اسید را به آب اضافه کن، با عینک و دستکش). دو لولهٔ آزمایش را با همان اسید پر کن، بدون ورود هوا وارونه در بشر بگذار و با دهانه رو به پایین گیره کن. یک سیم پلاتین را درون هر لوله بالا ببر تا سر پایینش در مایع بماند و سر بالایش در قسمت خالی لوله قرار گیرد.

مواد مورد نیاز این مرحله:

اسید سولفوریک ۵۰ درصداسید سولفوریک ۵۰ درصد60 میلی‌لیتر
سیم پلاتینسیم پلاتین2 قطعه
آب مقطرآب مقطر500 میلی‌لیتر

ابزارهای مورد نیاز:

بشر بوروسیلیکاتبشر بوروسیلیکات
مجموعهٔ لولهٔ آزمایشمجموعهٔ لولهٔ آزمایش
عینک ایمنی آزمایشگاهعینک ایمنی آزمایشگاه
دستکش مقاوم در برابر مواد شیمیاییدستکش مقاوم در برابر مواد شیمیایی
مجموعهٔ پایه و گیرهٔ آزمایشگاهیمجموعهٔ پایه و گیرهٔ آزمایشگاهی
2

با گاز خودش شارژ کن، سپس بخوان

دو سیم پلاتین را ۶۰ ثانیه به منبع ۳ ولت وصل کن. گاز در بالای لوله‌ها جمع می‌شود: هیدروژن روی سیم منفی و اکسیژن روی مثبت، هیدروژن حدوداً دو برابر. منبع را جدا کن و مولتی‌متر را مستقیم روی همان دو سیم بگذار. ولتاژ مدار باز را هر ۳۰ ثانیه به مدت پنج دقیقه بخوان و بنویس. سپس با ۱ کیلواهم بار بگذار و دوباره ولتاژ را بخوان: جریان همان ولتاژ تقسیم بر ۱۰۰۰ است.

ابزارهای مورد نیاز:

منبع تغذیهٔ رومیزی قابل تنظیممنبع تغذیهٔ رومیزی قابل تنظیم
مولتی‌متر دیجیتال درجهٔ آزمایشگاهیمولتی‌متر دیجیتال درجهٔ آزمایشگاهی
سیم‌های آزمایش با گیرهٔ سوسماریسیم‌های آزمایش با گیرهٔ سوسماری
جعبه مقاومت یک‌چهارم واتجعبه مقاومت یک‌چهارم وات
کرونومترکرونومتر
3

بفهم چه چیزی آن را خفه می‌کند

پیل تو ولتاژ آبرومندی نگه می‌دارد و جریانی رقت‌انگیز می‌دهد. این خودِ نتیجهٔ گروو است و چهار علت ممکن دارد. آن‌ها را به همین ترتیب آزمایش کن: هر آزمایش یک چیز را تغییر می‌دهد و پاسخ، نام گلوگاه را می‌گوید.

Flow

Loading...

ابزارهای مورد نیاز:

مولتی‌متر دیجیتال درجهٔ آزمایشگاهیمولتی‌متر دیجیتال درجهٔ آزمایشگاهی
4

ولتی که نمی‌توانی از آن بگذری

در حال بارگذاری دفترچهٔ Jupyter…

ابزارهای مورد نیاز:

رایانهٔ رومیزیرایانهٔ رومیزی
5

تاریخ و زمینه

آنچه گروو منتشر کرد (۱۸۳۹، Philosophical Magazine، سری ۳، جلد ۱۴): دو الکترود پلاتین، اسید سولفوریک رقیق، هیدروژن روی یکی و اکسیژن روی دیگری، حدود یک ولت برای هر پیل، پنجاه تا پشت سر هم. هرگز اختراعی ثبت نشد. نام پیل سوختی از او نیست: لودویگ موند و کارل لانگر در ۱۸۸۹ آن را برای نسخه‌ای با صفحات متخلخل و بستری که الکترولیت را نگه می‌داشت ساختند. مشخصات ساخت امروزی (استنتاجی، نه از گروو): اسید سولفوریک ۱ مولار به جای غلظت نامعلوم او، سیم پلاتین به جای نوار، و منبع تغذیهٔ رومیزی به جای باتری دوم برای تولید گاز. شیمی تغییر نکرده است. چرا منتظر ماند: پلاتین تنها کاتالیزور به‌درد‌بخور بود و واکنش تنها جایی می‌رود که گاز و اسید و فلز به هم می‌رسند. فرانسیس بیکن از ۱۹۳۲ تا ۱۹۵۹ را صرف جایگزینی پلاتین با نیکل متخلخل تحت فشار کرد و به ۵ کیلووات رسید؛ نیای پیل‌هایی که در آپولو پرواز کردند همان ماشین است، نه ماشین گروو. خوانش صادقانه از گروو این است که او یک اصل را ثابت کرد و مهندسی‌اش را یک قرن باز گذاشت.

مواد

3

ابزارهای لازم

11

CC0 مالکیت عمومی

این نقشه تحت مجوز CC0 منتشر شده است. شما آزاد هستید آن را کپی، ویرایش، توزیع و برای هر هدفی بدون نیاز به اجازه استفاده کنید.

با خرید محصولات از طریق نقشه از سازنده حمایت کنید و او کمیسیون سازنده تعیین شده توسط فروشندگان، دریافت می‌کند یا یک نسخه جدید از این نقشه ایجاد کنید و آن را به عنوان اتصال در نقشه خود قرار دهید تا درآمد به اشتراک گذاشته شود.

بحث و گفتگو

(0)

ورود برای شرکت در بحث

در حال بارگذاری نظرات...