ศิลปะ
ความงามและสุขภาพ
งานฝีมือ
วัฒนธรรมและประวัติศาสตร์
ความบันเทิง
สิ่งแวดล้อม
อาหารและเครื่องดื่ม
วิศวกรรมย้อนรอย
วิทยาศาสตร์
กีฬา
เทคโนโลยี
อุปกรณ์สวมใส่
แบตเตอรี่แก๊สของโกรฟ
แปลแล้ว
Volt

สร้างโดย

Volt

3. กันยายน 2026SE
2
0
0
0
0

แบตเตอรี่แก๊สของโกรฟ

เซลล์ทุกชนิดก่อนหน้านี้พกเชื้อเพลิงของตัวเองไว้ในตัว กองไฟฟ้าของโวลตากินแผ่นสังกะสีของมันเอง เซลล์ของแดเนียลกินแท่งสังกะสีและสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต เมื่อโลหะหมดเซลล์ก็หมด และทางเดียวที่จะได้พลังงานมากขึ้นคือสร้างเซลล์ให้ใหญ่ขึ้น ในปี 1839 วิลเลียม โรเบิร์ต โกรฟ ทนายความที่ทำฟิสิกส์ยามว่าง รายงานสิ่งอื่นไว้ในวารสาร Philosophical Magazine เขาจุ่มแผ่นแพลทินัมสองแผ่นลงครึ่งหนึ่งในกรดกำมะถันเจือจาง แล้วปิดครึ่งบนของแผ่นหนึ่งไว้ในไฮโดรเจนและอีกแผ่นไว้ในออกซิเจน เซลล์ให้แรงดันราวหนึ่งโวลต์โดยไม่มีโลหะที่ถูกใช้หมดอยู่ในนั้นเลย แพลทินัมยังคงเดิม สิ่งที่ถูกใช้ไปคือแก๊ส เขาต่อเซลล์แบบนี้ห้าสิบเซลล์เข้าด้วยกันเป็นสิ่งที่เขาเรียกว่าแบตเตอรี่โวลตาอิกแบบแก๊ส และใช้มันแยกน้ำด้วยไฟฟ้า นั่นคือให้ปฏิกิริยาเดินย้อนกลับด้วยตัวมันเอง นั่นคือแนวคิดทั้งหมดของเซลล์เชื้อเพลิง และมันมาถึงก่อนที่ใครจะใช้มันได้ถึงหนึ่งร้อยยี่สิบปี เหตุผลอยู่ในขั้นที่สาม ปฏิกิริยาเกิดได้เฉพาะตามแนวเส้นที่แก๊ส ของเหลว และตัวเร่งปฏิกิริยามาบรรจบกัน และบนลวดแพลทินัมผิวเรียบเส้นนั้นสั้นจนแทบไม่มี เซลล์ของโกรฟให้แรงดันดีแต่แทบไม่มีกระแส ทุกสิ่งหลังจากนั้น ทั้งแพลทินัมดำ แผ่นพรุนของมอนด์และแลงเงอร์ ขั้วนิกเกิลอัดความดันของเบคอน และชุดเมมเบรนสมัยใหม่ ล้วนเป็นการเข้าโจมตีปัญหาเชิงเรขาคณิตข้อเดียวนั้น โกรฟไม่เคยจดสิทธิบัตร เขาตีพิมพ์มันในจดหมายฉบับหนึ่ง แล้วหันไปถกเถียงเรื่องการอนุรักษ์พลังงาน
ระดับกลาง
45 นาที

คำแนะนำ

1

สร้างครึ่งเซลล์แก๊สทั้งสอง

เติมกรดกำมะถัน 1 M ลงบีกเกอร์ขนาด 250 มล. ให้ได้ครึ่งหนึ่ง (เจือจางกรด 50% ปริมาณ 55 มล. ให้เป็น 500 มล. เทกรดลงในน้ำ สวมแว่นตาและถุงมือ) เติมกรดชนิดเดียวกันลงหลอดทดลองสองหลอด คว่ำลงในบีกเกอร์โดยไม่ให้อากาศเข้า แล้วหนีบไว้ให้ปากหลอดคว่ำลง สอดลวดแพลทินัมขึ้นไปในแต่ละหลอดให้ปลายล่างอยู่ในของเหลวและปลายบนอยู่ในส่วนว่างที่ยอดหลอด

วัสดุสำหรับขั้นตอนนี้:

Sulfuric Acid - 50%Sulfuric Acid - 50%60 มล.
Platinum WirePlatinum Wire2 ชิ้น
Distilled Water (Lab Grade)Distilled Water (Lab Grade)500 มล.

เครื่องมือที่ต้องใช้:

Borosilicate BeakerBorosilicate Beaker
Test Tube SetTest Tube Set
Lab Safety Goggles (Chemical Splash)Lab Safety Goggles (Chemical Splash)
Chemical-Resistant GlovesChemical-Resistant Gloves
Lab Stand & Clamp SetLab Stand & Clamp Set
2

อัดด้วยแก๊สของมันเอง แล้วอ่านค่า

ต่อลวดแพลทินัมทั้งสองเข้ากับแหล่งจ่าย 3 V เป็นเวลา 60 วินาที แก๊สจะสะสมที่ยอดหลอด ไฮโดรเจนที่ลวดขั้วลบ ออกซิเจนที่ขั้วบวก ไฮโดรเจนมากกว่าราวสองเท่า ถอดแหล่งจ่ายออกแล้ววางมัลติมิเตอร์คร่อมลวดสองเส้นเดิมโดยตรง อ่านแรงดันวงจรเปิดทุก 30 วินาทีเป็นเวลาห้านาทีแล้วจดไว้ จากนั้นต่อโหลด 1 kOhm แล้วอ่านแรงดันอีกครั้ง กระแสคือแรงดันนั้นหารด้วย 1000

เครื่องมือที่ต้องใช้:

Adjustable Bench Power SupplyAdjustable Bench Power Supply
Digital Multimeter - Lab GradeDigital Multimeter - Lab Grade
Alligator Clip Test LeadsAlligator Clip Test Leads
1/4W Resistor Kit1/4W Resistor Kit
StopwatchStopwatch
3

หาให้เจอว่าอะไรกำลังบีบคอมันอยู่

เซลล์ของคุณคงแรงดันได้พอควรแต่จ่ายกระแสได้น่าสงสาร นั่นคือผลลัพธ์ของโกรฟเอง และมีสาเหตุที่เป็นไปได้สี่อย่าง ทดสอบตามลำดับนี้ แต่ละการทดสอบเปลี่ยนสิ่งเดียว และคำตอบจะบอกชื่อจุดคอขวด

Flow

Loading...

เครื่องมือที่ต้องใช้:

Digital Multimeter - Lab GradeDigital Multimeter - Lab Grade
4

โวลต์ที่คุณข้ามไม่ได้

Loading Jupyter Notebook...

เครื่องมือที่ต้องใช้:

Desktop ComputerDesktop Computer
5

ประวัติและบริบท

สิ่งที่โกรฟตีพิมพ์ (1839, Philosophical Magazine ชุดที่ 3 เล่ม 14) ขั้วแพลทินัมสองขั้ว กรดกำมะถันเจือจาง ไฮโดรเจนเหนือขั้วหนึ่งและออกซิเจนเหนืออีกขั้ว ราวหนึ่งโวลต์ต่อเซลล์ ห้าสิบเซลล์ต่ออนุกรม ไม่เคยมีการยื่นสิทธิบัตร ชื่อเซลล์เชื้อเพลิงไม่ใช่ของเขา ลุดวิก มอนด์ และคาร์ล แลงเงอร์ ตั้งขึ้นในปี 1889 สำหรับรุ่นที่มีแผ่นพรุนและเมทริกซ์ที่อุ้มอิเล็กโทรไลต์ ข้อกำหนดการสร้างสมัยใหม่ (อนุมานขึ้น ไม่ใช่ของโกรฟ) กรดกำมะถัน 1 M แทนความเข้มข้นที่เขาไม่ได้ระบุ ลวดแพลทินัมแทนแผ่น และแหล่งจ่ายบนโต๊ะแทนแบตเตอรี่ก้อนที่สองสำหรับผลิตแก๊ส เคมีไม่เปลี่ยน ทำไมต้องรอ แพลทินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพียงชนิดเดียวที่ใช้ได้ และปฏิกิริยาเดินได้เฉพาะที่แก๊ส กรด และโลหะสัมผัสกัน ฟรานซิส เบคอน ใช้เวลาตั้งแต่ปี 1932 ถึง 1959 แทนแพลทินัมด้วยนิกเกิลพรุนภายใต้ความดันจนได้ 5 kW เครื่องนั้นต่างหาก ไม่ใช่ของโกรฟ ที่เป็นบรรพบุรุษของเซลล์ที่ขึ้นบินไปกับโครงการอะพอลโล การอ่านโกรฟอย่างซื่อตรงคือเขาพิสูจน์หลักการหนึ่งไว้ และเปิดงานวิศวกรรมทิ้งไว้นานหนึ่งศตวรรษ

วัสดุ

3
  • Sulfuric Acid - 50%ค่าคอมมิชชัน 10%
    60 มล.
    ตัวยึดตำแหน่ง
  • Platinum Wireค่าคอมมิชชัน 100%
    2 ชิ้น
    ตัวยึดตำแหน่ง
  • Distilled Water (Lab Grade)ค่าคอมมิชชัน 10%
    500 มล.
    ตัวยึดตำแหน่ง

เครื่องมือที่จำเป็น

11

บลูพริ้นท์ที่เกี่ยวข้อง

บลูพริ้นท์เหล่านี้แบ่งปันความรู้ — เทคนิค วัสดุ หรือหลักการ

CC0 สาธารณสมบัติ

พิมพ์เขียวนี้เผยแพร่ภายใต้ CC0 คุณสามารถคัดลอก แก้ไข แจกจ่าย และใช้งานผลงานนี้เพื่อวัตถุประสงค์ใดก็ได้ โดยไม่ต้องขออนุญาต

สนับสนุนเมกเกอร์โดยซื้อสินค้าผ่านพิมพ์เขียวของพวกเขา ซึ่งพวกเขาจะได้รับ ค่าคอมมิชชันเมกเกอร์ ที่ผู้ขายกำหนด หรือสร้างเวอร์ชันใหม่ของพิมพ์เขียวนี้และรวมเป็นการเชื่อมต่อในพิมพ์เขียวของคุณเพื่อแบ่งรายได้

การสนทนา

(0)

เข้าสู่ระบบ เพื่อร่วมการสนทนา

กำลังโหลดความคิดเห็น...