Tratteremo alcuni casi in cui l'energia immagazzinata nei legami di atomi o molecole viene convertita in energia a causa del movimento di particelle cariche, ad esempio, esempio di energia chimica in energia elettrica.
- Cella galvanica
- Cella a combustibile
- Anguilla elettrica
- Centrali elettriche a carbone
- Cella secca di Leclanche
- Batterie del tasto
- Batteria al litio-iodio
- Batteria al nichel-cadmio
- Batteria al piombo
- Centrali elettriche a gas naturale
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Cella galvanica
Le celle galvaniche sono celle elettrochimiche che convertono l'energia chimica nell'elettrolita in energia elettrica attraverso una reazione chimica nota come reazione redox, che è una reazione di ossidoriduzione. Una cella galvanica contiene due elettrodi di metalli diversi tenuti a contatto con un elettrolita.
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Un esempio per una cella galvanica è la combinazione di elettrodi di piombo e ossido di piombo in un elettrolita di acido solforico. La reazione redox spontanea genera elettricità.
Cella a combustibile
Le celle a combustibile sono una delle forme più efficienti e pulite di dispositivi di conversione dell'energia che hanno un'ampia varietà di applicazioni in diversi settori. Una cella a combustibile a idrogeno ha i prodotti finali come acqua, calore ed elettricità, nessuno dei quali è pericoloso.
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Inoltre, non è necessario ricaricare una cella a combustibile.
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Anguilla elettrica
L'anguilla elettrica è una specie di pesce d'acqua dolce in grado di convertire l'energia chimica in energia elettrica e l'elettricità prodotta viene utilizzata per scioccare la sua preda. Le anguille contengono una serie di cellule simili a una batteria che costituiscono quasi l'80 percento del suo corpo. Queste cellule sono conosciute come elettrociti. La scarica collettiva di ciascun elettrocita presente nell'anguilla rilascia circa 860 volt.
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Queste creature usano questa proprietà anche come difesa contro i suoi predatori.
Centrali elettriche a carbone
Le centrali elettriche a carbone sono la più grande fonte di generazione di elettricità in cui il carbone viene bruciato per produrre elettricità. Inizialmente quando il combustibile (qui carbone) viene bruciato, l'energia chimica viene convertita in energia termica o termica. A parte il calore, energia luminosa e suono anche l'energia viene prodotta ma viene dissipata. Tra tutti questi, termico l'energia viene utilizzata solo per generare elettricità.
L'energia termica fa ruotare le turbine; le turbine rotanti possiedono energia meccanica e quindi l'energia termica viene convertita in energia meccanica. Queste turbine fanno girare i generatori e infine viene prodotta energia elettrica.
Cella secca di Leclanche
La cella a secco di Leclanche è un tipo di cella ampiamente utilizzato nelle torce elettriche e in altri dispositivi, in cui l'energia chimica in energia elettrica si converte a seguito di reazioni redox. L'elettrolita di questa cella è costituito da una miscela di soluzione di ossido di manganese, soluzione di cloruro di ammonio, cloruro di zinco, grafite e amido.
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Batterie del tasto
Calcolatrici, orologi e fotocamere contengono batterie in miniatura note come batterie a bottone. In questi, l'anodo è un amalgama di zinco-mercurio, il catodo è ossido di mercurio o ossido d'argento. Lo svantaggio principale è lo smaltimento della batteria poiché contiene mercurio o argento oltre alla spesa.
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Batteria al litio-iodio
Come suggerisce il nome, gli elementi principali di questa batteria sono il litio e lo iodio. Il litio metallico funge da anodo, un complesso solido di iodio funge da catodo e lo ioduro di litio è l'elettrolita. Le reazioni redox convertire l'energia chimica in elettrica energia.
Poiché questo tipo di batteria ha dimostrato di essere di lunga durata, trova applicazione in pacemaker cardiaci o altri impianti medici poiché la sostituzione frequente delle batterie è impossibile in queste apparecchiature.
Batteria al nichel-cadmio
I piccoli elettrodomestici come gli aspirapolvere portatili contengono una batteria al nichel-cadmio, che è un altro tipo di batteria che converte l'energia chimica in energia elettrica. È costituito da anodo di cadmio e nichel altamente ossidato come catodo.
Poiché il cadmio è altamente tossico per l'ambiente, a causa del suo utilizzo sorgono notevoli problemi di smaltimento.
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Batteria al piombo
La batteria al piombo è anche conosciuta come batteria di accumulo di piombo. Il suo anodo è costituito da piombo metallico spugnoso, il catodo è costituito da biossido di piombo in polvere. Una soluzione acquosa di acido solforico funge da elettrolita in questa batteria. La reazione di ossidoriduzione trasforma l'energia chimica in energia elettrica.
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Questa batteria è ampiamente utilizzata nelle automobili e può essere scaricata e ricaricata un gran numero di volte.
Centrali elettriche a gas naturale
La conversione di energia in una centrale a gas naturale non è diretta. C'è una sequenza di passaggi per trasformare l'energia chimica del gas naturale in energia elettrica. Inizialmente la combustione del combustibile (qui, gas naturale) trasforma l'energia chimica in energia termica ed energia luminosa. Quindi, l'energia termica fa ruotare le turbine (simile al processo nelle centrali a carbone) e quindi viene convertita in energia meccanica. Le turbine fanno girare i generatori e, infine, viene prodotta energia elettrica.
Il principale svantaggio di queste centrali elettriche sono le loro emissioni pericolose.
Vale la pena notare che tutti i meccanismi di conversione dell'energia nell'universo (in generale) seguono il legge di conservazione dell'energia.
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