МИСТЕЦТВО
КРАСА ТА ЗДОРОВ'Я
РЕМЕСЛО
КУЛЬТУРА ТА ІСТОРІЯ
РОЗВАГИ
СЕРЕДОВИЩЕ
ЇЖА ТА НАПІЇ
ЗБОРНА ІНЖЕНЕРІЯ
НАУК
СПОРТ
ТЕХНОЛОГІЯ
НОСИМО

Перекладено
Газова батарея Ґроува
Кожен елемент до цього носив своє пальне із собою. Вольтів стовп з'їдав свої цинкові кружальця; елемент Даніеля з'їдав цинковий стрижень і розчин мідного купоросу. Скінчився метал — скінчився й елемент, а єдиним способом дістати більше енергії було зібрати більший.
У 1839 році Вільям Роберт Ґроув, адвокат, що займався фізикою у вільний час, повідомив у Philosophical Magazine про інше. Він наполовину занурив дві платинові пластинки в розведену сірчану кислоту й замкнув верхню половину однієї у водні, а другої — у кисні. Елемент давав близько вольта, і всередині не було жодного витратного металу: платина лишалася недоторканою, витрачався газ. Він склав п'ятдесят таких елементів у те, що назвав газовою вольтовою батареєю, і нею електролізував воду, пустивши реакцію назад нею ж самою.
Це і є вся ідея паливного елемента, і вона прийшла на сто двадцять років раніше, ніж нею змогли скористатися. Причина — у третьому кроці: реакція може відбуватися лише вздовж лінії, де сходяться газ, рідина й каталізатор, а на гладкому платиновому дроті ця лінія зникомо коротка. Елементи Ґроува давали добру напругу і майже жодного струму. Усе подальше — платинова чернь, пористі пластини Монда й Лангера, нікелеві електроди Бекона під тиском, сучасна мембранна збірка — це атака на одну цю геометричну задачу.
Ґроув ніколи її не патентував. Він опублікував її в листі й перейшов до суперечок про збереження енергії.
Середній
45 хвилин
Інструкції
1
1
Складіть два газові півелементи
Складіть два газові півелементи
Наповніть наполовину склянку на 250 мл сірчаною кислотою 1 М (розведіть 55 мл 50-відсоткової кислоти до 500 мл, кислоту В воду, в окулярах і рукавицях).
Наповніть дві пробірки тією ж кислотою, переверніть їх у склянку, не впускаючи повітря, і закріпіть горлом донизу. Проведіть усередину кожної пробірки платиновий дріт так, щоб його нижній кінець лишався в рідині, а верхній — у порожній верхівці пробірки.
Матеріали для цього кроку:
Sulfuric Acid - 50%60 мл
Platinum Wire2 штук
Distilled Water (Lab Grade)500 млНеобхідні інструменти ({count})
Borosilicate Beaker
Test Tube Set
Lab Safety Goggles (Chemical Splash)
Chemical-Resistant Gloves
Lab Stand & Clamp Set2
2
Зарядіть її власним газом і зніміть покази
Зарядіть її власним газом і зніміть покази
Під'єднайте обидва платинові дроти до джерела 3 В на 60 секунд. Газ збирається вгорі пробірок: водень на негативному дроті, кисень на позитивному, водню приблизно вдвічі більше.
Вимкніть джерело і прикладіть мультиметр просто до тих самих двох дротів. Знімайте напругу холостого ходу кожні 30 с протягом п'яти хвилин і записуйте. Потім навантажте 1 кОм і зніміть напругу знову: струм — це та напруга, поділена на 1000.
Необхідні інструменти ({count})
Adjustable Bench Power Supply
Digital Multimeter - Lab Grade
Alligator Clip Test Leads
1/4W Resistor Kit
Stopwatch3
3
З'ясуйте, що його душить
З'ясуйте, що його душить
Ваш елемент тримає пристойну напругу і віддає жалюгідний струм. Це власний результат Ґроува, і в нього чотири можливі причини. Перевірте їх у такому порядку: кожна перевірка змінює одне, а відповідь називає вузьке місце.
Flow
Loading...
Необхідні інструменти ({count})
Digital Multimeter - Lab Grade4
4
Вольт, який не перевершити
Вольт, який не перевершити
Loading Jupyter Notebook...
Необхідні інструменти ({count})
Desktop Computer5
5
Історія і контекст
Історія і контекст
Що опублікував Ґроув (1839, Philosophical Magazine, сер. 3, т. 14): два платинові електроди, розведена сірчана кислота, водень над одним і кисень над другим, близько вольта на елемент, п'ятдесят послідовно. Патент ніколи не подавали. Назва паливний елемент не його: Людвіг Монд і Карл Лангер вигадали її 1889 року для версії з пористими пластинами й матрицею, що тримає електроліт.
Сучасна специфікація складання (виведена, не Ґроувова): сірчана кислота 1 М замість не названої ним міцності, платиновий дріт замість пластинок і лабораторне джерело замість другої батареї для добування газу. Хімія та сама.
Чому це чекало: платина була єдиним придатним каталізатором, а реакція йде лише там, де стикаються газ, кислота й метал. Френсіс Бекон від 1932 до 1959 року замінював платину пористим нікелем під тиском і дійшов до 5 кВт; предком елементів, що літали на Apollo, є саме та машина, а не Ґроувова. Чесне прочитання Ґроува: він довів принцип і лишив інженерію відкритою на століття.
Матеріали
3- Sulfuric Acid - 50%10% комісія60 млЗаповнювач
- Platinum Wire100% комісія2 штукЗаповнювач
- Distilled Water (Lab Grade)10% комісія500 млЗаповнювач
Необхідні інструменти
11- Borosilicate Beaker10% комісіяЗаповнювач
- Test Tube Set10% комісіяЗаповнювач
- Lab Safety Goggles (Chemical Splash)10% комісіяЗаповнювач
- Chemical-Resistant Gloves10% комісіяЗаповнювач
- Lab Stand & Clamp Set10% комісіяЗаповнювач
- Заповнювач
- Digital Multimeter - Lab Grade10% комісіяЗаповнювач
- Alligator Clip Test Leads10% комісіяЗаповнювач
- 1/4W Resistor Kit10% комісіяЗаповнювач
- Stopwatch10% комісіяЗаповнювач
- Desktop Computer100% комісіяЗаповнювач
Пов'язані креслення
Ці креслення діляться знаннями — техніки, матеріали або принципи
CC0 Суспільне надбання
Це креслення випущено під ліцензією CC0. Ви можете вільно копіювати, змінювати, поширювати та використовувати цю роботу для будь-яких цілей без запиту дозволу.
Підтримайте мейкера, купуючи продукти через його креслення, де він отримує Комісію мейкера встановлену вендорами, або створіть нову ітерацію цього креслення та включіть його як зв'язок у власне креслення для розподілу доходу.


