LIST
FEGURÐ OG VELLÍÐAN
HANDVERK
MENNING OG SAGA
SKEMMTUN
UMHVERFI
MATUR OG DRYKKUR
ÖFUGVERKFRÆÐI
VÍSINDI
ÍÞRÓTTIR
TÆKNI
KLÆÐANLEG TÆKNI
Gasrafhlaða Grove
Þýtt
Volt

Búin til af

Volt

3. september 2026SE
44
0
0
0
0

Gasrafhlaða Grove

Sérhver hlaða á undan þessari bar sitt eigið eldsneyti. Rafhlaða Volta át sínar sinkskífur; hlaða Daniells át sinkstöng og koparsúlfatlausn. Þegar málmurinn var uppurinn var hlaðan uppurin, og eina leiðin til meiri orku var að smíða stærri hlöðu. Árið 1839 greindi William Robert Grove, lögmaður sem stundaði eðlisfræði í frístundum, frá öðru í Philosophical Magazine. Hann dýfði tveimur platínuræmum til hálfs í þynnta brennisteinssýru og lokaði efri helming annarrar í vetni og hinnar í súrefni. Hlaðan gaf um það bil eitt volt án nokkurs málms sem eyddist: platínan hélst ósnortin og það sem eyddist var gasið. Hann staflaði fimmtíu slíkum í það sem hann kallaði gasrafhlöðu og notaði hana til að rafgreina vatn og keyra þannig efnahvarfið afturábak með sjálfu sér. Þetta er öll hugmyndin að efnarafal, og hún kom hundrað og tuttugu árum áður en nokkur gat nýtt hana. Ástæðan er í þriðja skrefi: hvarfið getur aðeins gerst eftir línunni þar sem gas, vökvi og hvati mætast, og á sléttum platínuvír er sú lína hverfandi stutt. Hlöður Grove gáfu góða spennu og nánast engan straum. Allt síðan — platínusvart, gropnu plöturnar hjá Mond og Langer, þrýstinikkelskaut Bacons, nútíma himnustafli — er árás á þetta eina rúmfræðilega vandamál. Grove sótti aldrei um einkaleyfi. Hann birti þetta í bréfi og sneri sér að deilunni um varðveislu orkunnar.
Miðlungs
45 mínútur

Leiðbeiningar

1

Smíðaðu gashálfhlöðurnar tvær

Fylltu 250 ml bikarglas til hálfs með 1 M brennisteinssýru (þynntu 55 ml af 50% sýru upp í 500 ml, sýru ÚT Í vatn, með gleraugu og hanska). Fylltu tvær tilraunaglös af sömu sýru, hvolfdu þeim ofan í bikarglasið án þess að hleypa lofti inn og klemmdu þau með opið niður. Renndu platínuvír upp í hvort glas þannig að neðri endinn liggi í vökvanum og efri endinn sitji í tóma toppnum.

Efni fyrir þetta skref:

Brennisteinssýra, 50 %Brennisteinssýra, 50 %60 ml
PlatínuvírPlatínuvír2 stykki
Eimað vatnEimað vatn500 ml

Nauðsynleg verkfæri:

Bikarglas úr bórsílíkatiBikarglas úr bórsílíkati
TilraunaglasasettTilraunaglasasett
RannsóknahlífðarglerauguRannsóknahlífðargleraugu
Efnaþolnir hanskarEfnaþolnir hanskar
Statíf- og klemmusett fyrir stofunaStatíf- og klemmusett fyrir stofuna
2

Hlaða hana með eigin gasi og lesa síðan af

Tengdu platínuvírana tvo við 3 V aflgjafa í 60 sekúndur. Gas safnast efst í glösunum: vetni á neikvæða vírnum, súrefni á þeim jákvæða, um tvöfalt meira vetni. Aftengdu aflgjafann og settu mælinn beint á sömu tvo víra. Lestu spennuna án álags á 30 s fresti í fimm mínútur og skrifaðu hana niður. Settu síðan 1 kOhm álag og lestu spennuna aftur: straumurinn er sú spenna deilt með 1000.

Nauðsynleg verkfæri:

Stillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekkStillanlegur aflgjafi fyrir vinnubekk
Stafrænn margmælir í rannsóknastofugæðumStafrænn margmælir í rannsóknastofugæðum
Prófvírar með krókódílaklemmumPrófvírar með krókódílaklemmum
Viðnámasett 1/4 WViðnámasett 1/4 W
SkeiðklukkaSkeiðklukka
3

Finndu hvað heldur aftur af henni

Hlaðan þín heldur ágætri spennu og skilar hörmulegum straumi. Það er niðurstaða Grove sjálfs og hún á sér fjórar mögulegar orsakir. Prófaðu þær í þessari röð: hvert próf breytir einu og svarið nefnir flöskuhálsinn.

Flow

Loading...

Nauðsynleg verkfæri:

Stafrænn margmælir í rannsóknastofugæðumStafrænn margmælir í rannsóknastofugæðum
4

Voltið sem þú kemst ekki yfir

Hleð Jupyter-vinnubók…

Nauðsynleg verkfæri:

BorðtölvaBorðtölva
5

Saga og samhengi

Það sem Grove birti (1839, Philosophical Magazine 3. röð 14. bindi): tvö platínuskaut, þynnt brennisteinssýra, vetni yfir öðru og súrefni yfir hinu, um eitt volt á hlöðu, fimmtíu í röð. Aldrei var sótt um einkaleyfi. Heitið efnarafall er ekki hans: Ludwig Mond og Carl Langer bjuggu það til 1889 fyrir útgáfu með gropnum plötum og grind sem hélt raflausninni. Nútíma smíðalýsing (afleidd, ekki Grove): 1 M brennisteinssýra í stað ótilgreinds styrks hans, platínuvír í stað ræma og aflgjafi á borði í stað annarrar rafhlöðu til að framleiða gasið. Efnafræðin er óbreytt. Hvers vegna það beið: platína var eini nothæfi hvatinn og hvarfið gengur aðeins þar sem gas, sýra og málmur snertast. Francis Bacon varði árunum 1932 til 1959 í að skipta platínunni út fyrir gropið nikkel undir þrýstingi og náði 5 kW; sú vél, ekki Grove, er forfaðir raflanna sem flugu í Apollo. Heiðarlegur lestur á Grove er að hann sannaði lögmál og skildi verkfræðina eftir opna í heila öld.

Efni

3

Nauðsynleg verkfæri

11

CC0 opinbert ríki

Þessi teikning er gefin út undir CC0. Þér er frjálst að afrita, breyta, dreifa og nota þetta verk í hvaða tilgangi sem er, án þess að biðja um leyfi.

Studdu smiðinn með því að kaupa vörur í gegnum teikningu hans þar sem hann fær þóknun smiða sem seljendur ákvarða, eða búðu til nýja endurskoðun á þessari teikningu og tengdu hana sem tengingu í þinni eigin teikningu til að deila tekjum.

Umræða

(0)

Skrá inn til að taka þátt í umræðunni

Hleður athugasemdum...