Вопрос. Термоэмиссионные генераторы.
Лекции.ИНФО


Вопрос. Термоэмиссионные генераторы.



Явление термоэлектронной эмиссии было открыто в 1883 году инженером Эдисоном во время создания электрической лампы, во время своих экспериментов он перемещал в 1-ой колбе 2 нити, когда перегорала одна из них, то он включал другую. Во время испытания таких ламп было замечено, что часть электронов переходит от горячей нити к холодной, то есть электроны испаряются с горячей нити, она называется катод, и движутся к холодной, которая называется анод, и далее во внешнюю электрическую цепь. При этом часть тепловой энергии переноситься и расходуется на нагревание катода, а часть энергии выделяется во внешнюю электрическую цепь, создавая ЭДС. Анод разогревается за счёт теплоты переносимой электронами. Чем ниже температура анода по сравнению с катодом, тем большая часть тепловой энергии переходит в электрическую. В процессе термоэлектронной эмиссии с поверхности металлов происходит выход свободных электронов, в металлах число свободных электронов может достигать 6* в 1 . Внутри металла сила притяжения электрона сбалансированы положительно заряженными ядрами. Непосредственно у поверхности металла на электроны действуют результирующие силы притяжения, для преодоления которых и выхода за пределы металла электрону нужно обладать достаточной кинетической энергией. Увеличение кинической энергии происходит при нагревании металла. В термоэмиссионных генераторах для нагревания катода можно использовать теплоту получаемую в результате ядерных реакций. КПД ядерного термоэмиссионного преобразователя может достигать 15%.

Ядерный термоэмиссионный преобразователь.

 

22 вопрос. Электрохимические генераторы.

В электрохимических генераторах происходит прямое преобразование химической энергии в электрическую. Возникновение ЭДС в гальваническом элементе, связано со способностью металла, посылать свои ионы в раствор, в результате молекулярного взаимодействия между ионами металлов в момент каждого раствора.
Расположение электрических зарядов цинкового электрода и раствора сернокислотного цинка.


Молекулы воды стремятся окружить положительные ионы цинка в металле. В результате этого, под действием электростатических сил, положительные ионы цинка переходят в раствор сернокислотного цинка, этому способствует дипольный момент воды. По мере перехода ионов цинка в раствор, увеличивается отрицательный потенциал электродов, препятствующий этому процессу. При некотором потенциале электронов, наступает динамическое равновесие. При котором поток ионов в раствор, компенсируется, тепловым движением ионов, обратно электродов. Такой равновесный момент называется электрохимическим размером потенциала металлаотносительно данного электролита. Если приложить внешнее напряжение к электроду, то усилится поток ионов, от электрода в раствор. Если включить электрон на внешнюю нагрузку, то усилится поток ионов из раствора электрона.
Водородно - кислородный топливный элемент .

Электроды в топливном элементе выполняются пористо. На аноде происходит переход положительных ионов водорода в электролит. Оставшейся электрон по внешней цепи переходит к катоду, создавая электрический ток во внешней цепи. Атомный кислород находящийся на катоде, присоединяет из воды атома водорода, и переходит в раствор в виде отрицательных ионов гидрооксида H. Ионы гидрооксида, находясь в атоме водорода образуют воздух. Таким образом, подводя к топливному элементу водород и кислород, происходит окисление тока с образованием воды, создавая электрический ток во внешней цепи. Если к такому топливному току, приложить внешнее напряжение, а в качестве электролиза использовать воду, то будет происходить обратный процесс на разложение воды т.е. электролиз!


23. Геотермальные электростанции.

Геотермальные эл. Станции в качестве энергии используют теплоту земных недр. На каждые 40 метров заглубления в грунт температура увеличивается на 10С. Существуют такие участки земли, где за счет вулканической активности глубина залегания горячих подземельных вод незначительна. В Новой Зеландии геотермальным способом вырабатывают 40% энергии всей страны. Использование геотермальной энергии современных условиях в значительной степени зависит от затрат необходимых для доставки воды на поверхность при минимальной температуре1000С, кроме этого геотермальные источники являются химически активными, в их составе встречаются ртуть, мышьяк, оказывающие отрицательные экологические эффекты, неблагоприятные для здоровья. Так же геотермальная вода может содержать полезные металлы, вызывающие ускоренную коррозию трубопровода, поэтому вода подвергается очистке и из нее выделяются химически активные вещества, полезные для использования в промышленности.









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 96;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная