锌铜电池

✍ dations ◷ 2025-04-04 04:57:06 #锌铜电池
丹尼尔电池又称锌铜电池,是一种以锌为负电极;铜为正电极;硫酸锌与硫酸铜为电解液的电化电池,由约翰·弗雷德里克·丹尼尔(John Frederic Daniell)于1836年发明,丹尼尔电池一称来自其发明者的名字,丹尼尔为了消除伏打电堆中出现氢气泡的问题,他的解决方法是使用第二种电解液来消耗只有一种电解液时会产生的氢气。其化学反应式如下:在热力学里,电动势 E {displaystyle {mathcal {E}}} 乘以电荷量 Z {displaystyle Z} ,就是分离电荷所做的功项目。对于可逆过程,当电动势促使电荷在电池内移动时,内能的变化包括这项目:其中, U {displaystyle U} 是内能, S {displaystyle S} 是熵, T {displaystyle T} 是绝对温度, V {displaystyle V} 是体积, P {displaystyle P} 是压强。假设电池为丹尼耳电池,由于在这种电池内进行的反应不会产生气体,系统体积不变,方程式简化为让熵 S {displaystyle S} 为 T {displaystyle T} 和 Z {displaystyle Z} 的函数,熵的全微分为假设等温过程,那么,方程式右手边的第一个项目等于零:将这方程式带入内能的方程式:这方程式右手边的第二个项目是“充电热”(heat of charging),定义为在一个等温可逆的充电过程,系统的热能吸收率 C T ( Z ) {displaystyle C_{T}^{(Z)}} :吸收率 C T ( Z ) {displaystyle C_{T}^{(Z)}} 比较不容易计算,可以找更有用的变数替换。思考亥姆霍兹自由能 F {displaystyle F} :所以, ( E ,   Z ) {displaystyle ({mathcal {E}}, Z)} 是一对共轭变量(Conjugate variables)。其马克士威关系式为:带入内能的方程式:通常,电动势跟温度 T {displaystyle T} 、电荷量 Z {displaystyle Z} 有关。假若,能够使丹尼耳电池内的溶液保持饱和状态,有很多离子化合物随时准备分解进入溶液,则电动势跟电荷量无关,只跟温度有关:对于丹尼耳电池,体积不变,假设等压过程,则焓的改变 Δ H {displaystyle Delta H} ,称为“反应热”,等于内能的改变:使得一莫耳的金属原子进入溶液所需要的电荷量为其中, z {displaystyle z} 是金属离子的电价, N A {displaystyle N_{A}} 是亚佛加厥常数, e {displaystyle e} 是基本电荷量。假设恒压、恒体积,则电池的热力学性质与电动势的紧密关系,以方程式表达为这样,只要得到电动势与温度之间关系的资料,从测量电动势和温度的数据,很容易就能够准确地计算出某化学反应的反应热。

相关

  • 转座子转座子(英语:Transposon,亦称为转座元件,跳跃子)是一类DNA序列,它们能够在基因组中通过转录或逆转录,在内切酶(Nuclease)的作用下,在其他基因座上出现。转座子的这种行为,与假基因(Pseud
  • 北欧北欧是地理上对欧洲北部的简称,一般分为狭义及广义两种定义: 气候:地处高纬,气温偏低,因北大西洋暖流经过,使其比同纬度地区暖湿 地形:1.以斯堪的纳维亚半岛为主体,斯堪的纳维亚山
  • 黑碳黑碳(Black carbon)是一种悬浮粒子,源自于含碳物质(主要是石油、煤、木炭、树木、柴草、塑料垃圾、动物粪便等)不完全燃烧和氧化形成的产物。在扫描电镜下观察,黑碳呈现出亚微米级
  • 脑膜炎脑膜炎(英语:meningitis)指发生于脑膜的急性炎症,脑膜是包裹大脑和脊髓的保护薄膜。脑膜炎最常见的症状是发热、头痛和颈部僵硬。其他症状还包含精神错乱(英语:mental confusion)或
  • 组织胺组胺(英语:Histamine),是一种有机含氮的环状化合物。它参与局部免疫反应和炎症反应,并具有作为瘙痒介体中心与调节肠道生理功能的作用。它还被用作神经递质。组胺由嗜碱性球和附
  • 肌肉(拉丁语:Musculus)是一种能收缩的动物组织,属于软组织,由胚胎的中胚层发育而来。肌肉细胞有收缩纤维,会在细胞间移动,并改变细胞的大小。肌肉分为骨骼肌、心肌和平滑肌三种,其功
  • 偏头痛偏头痛(英语:Migraine)是一种出现反复轻度或重度头痛的慢性疾病,通常伴有各种自主神经系统症状。偏头痛的英文“Migraine”一词源于希腊语ἡμικρανία(hemikrania),意为“头
  • UNAIDS行政总监联合国艾滋病规划署(英语:Joint United Nations Programme on HIV and AIDS,缩写UNAIDS)是全球范围内组织、推广及协调世界艾滋病运动的机构。规划署旨在唤起全球对艾滋
  • 运动损伤运动损伤又称运动创伤或运动伤害(英语:Sports injuries),指在体育运动或体能锻炼过程中发生的创伤。例如在美国,据估计有三千万青少年参与过某种形式的有组织运动,其中每年又有三
  • 维也纳坐标:48°14′5″N 16°25′1″E / 48.23472°N 16.41694°E / 48.23472; 16.41694联合国维也纳办事处(英语:United Nations Office at Vienna,缩写:UNOV)是四个位于不同国家的联