首页 >
锌铜电池
✍ dations ◷ 2025-04-24 23:03:46 #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
- 肠梗阻肠梗阻(Bowel obstruction或Intestinal obstruction),系为肠部的机能性阻塞(英语:Ileus),造成无法正常进行消化运动,发生部位可能是小肠或是大肠,症状及体征有肚子痛、呕吐、腹部胀气
- 良性阵发性位置性眩晕良性阵发性姿势性眩晕(Benign paroxysmal positional vertigo,简称BPPV)为一种内耳诱发的疾病,患者会有重复性短暂眩晕的症状,头部移动时会感到天旋地转,甚至连就寝翻身时都会有晕
- 低通气低通气(英文:Hypopnea)是一种浅呼吸或呼吸速率(英语:respiratory rate)特别低的情形。有些研究者认为低通气没有呼吸中止来的严重,然而也有些研究者发现低通气对健康所造成的负面影
- 离子通道离子通道(英语:Ion channel)是一种膜蛋白,它通过允许某种特定类型的离子依靠电化学梯度穿过该通道,来帮助细胞建立和控制质膜间的微弱电压压差(见动作电位)。这些离子通道存在于所
- 生产生产在经济学中指的是厂商或服务提供者,把其可以支配的资源(也就是生产要素)转变为商品(有形产品或无形服务(英语:Goods and services))的过程,而且所产生的商品有价值,可以对消费者产
- 茶渍纲茶渍纲(学名:Lecanoromycetes)是子囊菌门盘菌亚门的一个纲,包含约九成的已知地衣真菌,其下共有14个目,种类达上万种,是真菌界中物种数最多的纲之一。本纲中的地衣在陆域生态系中扮
- 汤玛斯·卡弗利尔-史密斯汤玛斯·卡弗利尔-史密斯(Thomas Cavalier-Smith,1942年10月21日-)是一位英国演化生物学家及牛津大学动物学系教授。发表过许多原生生物的分类研究,主要贡献在于提出六大界来区分
- 木聚糖酶木聚糖是植物细胞壁的主要组成成分,它也是可利用的丰富的半纤维素。由于木聚糖的组成上存在着差异,使其被降解为D-木糖就需要一系列的酶参与,在这一过程中起主要作用的是内切木
- 浮肿水肿(edema、/ɪˈdimə/、oedema、dropsy、hydropsy;希腊语 οἴδημα oídēma, "swelling"),又称浮肿,是指人体皮下空腔因体液异常堆积所产生的肿大症状。水肿是指血管外
- 外阴肿瘤外阴肿瘤,也称外阴癌(英语:Vulvar cancer),是一类生长于外阴的肿瘤,占所有妇科癌症的4%,且会影响患者终生。它包括有外阴癌的癌前病变外阴上皮内瘤变、鳞状细胞癌和乳房外柏哲德氏