Elektrische Energie kann indirekt in chemische Energie umgewandelt werden. Am häufigsten wird die Elektrolyse zur Umwandlung von elektrischer in chemische Energie verwendet.
Eine Liste von Beispielen von elektrischer Energie zu chemischer Energie ist unten angegeben:
- Wiederaufladbare Taschenlampe
- Handys aufladen
- Powerbanks
- Elektrolytkondensator
- Galvanotechnik
- Elektrolyse von Wasser
- Schweiß-
- Aktueller kathodischer Schutz
- Herstellung von Speicherchips
- Zyklotron
Erläuterung am Beispiel von elektrischer Energie zu chemischer Energie
Die elektrochemische Reaktion ist der Vorgang, bei dem eine chemische Reaktion in Gegenwart von Elektrizität als Katalysator abläuft, bei der elektrische Energie wird in chemische Energie umgewandelt.
Wiederaufladbare Taschenlampen
Die wiederaufladbare Taschenlampe besteht aus einer Batterie zum Speichern der Ladungen. Wenn die Taschenlampe an die Wechselstromversorgung angeschlossen ist, fließen die elektrischen Ladungen zu den Batterien, um elektrische Energie in chemische Energie umzuwandeln.
Die Batterien bestehen aus Lithium- und Nickelionen, und in der Batterie wird auch ein Elektrolyt verwendet. Der Elektrolyt lässt die Ladungen zwischen dem Kathoden- und dem Anodenanschluss passieren. Daher besitzen die in der Batterie der Taschenlampe gespeicherten elektrischen Ladungen aus der Stromversorgung chemische Energie.
Handys aufladen
Grundsätzlich arbeiten Mobiltelefone als Lade- und Entladevorgang. Der Akku der Handys besteht aus Lithium-Polymer, bestehend aus der Lithium-Ionen-Elektrode.
Wenn Sie Ihr Telefon aufladen, wandern die Ladungen vom Netzteil in Richtung Akku. Die Elektronen aus dem Ladegerät bewegen sich von der Kathode der Batterie zur Anode und speichern so die Ladungen mit chemischer potentieller Energie. Daher ist das Aufladen Ihres Telefons ein hervorragendes Beispiel für elektrische Energie in chemische Energie.
Powerbanks
Wenn Sie auf Reisen sind, ist die Powerbank, mit der Sie Ihr Telefon aufladen, eines der wichtigsten Dinge, die Sie dabei haben. Wenn die Powerbank aufgeladen wird, werden die elektrischen Ladungen durch den Elektrolyseprozess in der Batterie gespeichert. Somit besitzen Ladungen die chemische potentielle Energie, um in der Powerbank zu verbleiben.
Erfahren Sie mehr über Umwandlung von mechanischer Energie in chemische Energie
Elektrolytkondensator
Kondensatoren sind die elektrischen Komponenten, die zum Speichern der elektrischen Ladungen innerhalb des elektrischen Feldes verwendet werden. Elektrolytkondensatoren werden beim Betrieb von Hochspannungs-Gleichstromversorgungen verwendet.
Die Elektrolytkondensatoren sind asymmetrisch aufgebaut; daher sind sie polarisiert. Es besteht aus einer Anode, die aus einer oxidierten Isolierschicht besteht, die als Dielektrikum wirkt. Als Kathode dient der im Kondensator verwendete Elektrolyt. Die elektrischen Ladungen aus der Stromversorgung werden nun durch die Elektrolyse im Kondensator gespeichert, sodass die elektrische Energie der Ladungen chemische Energie besitzt.
Galvanotechnik
Beim Galvanisieren wird die Metalloberfläche mit negativ geladenem Metall beschichtet, indem sie in die Lösung des Metallsalzes getaucht wird. Ein Metall gilt als Anode, das andere, das beschichtet werden muss, dient als Kathode.
Eine externe Quelle wird mit dem Metall verbunden, um das Metallkation zu reduzieren. Wenn der Strom fließt, erfährt der Kathodenanschluss eine Reduktionsreaktion und die Anode erfährt eine Oxidationsreaktion. Das in der Anode gelöste Metall wird auf die Kathodenoberfläche plattiert. Somit wird elektrische Energie von der externen Quelle in chemische Energie umgewandelt.
Die Vergoldung des metallischen Schmucks erfolgt durch Galvanik. Galvanisieren wird verwendet, um die Korrosion des Metalls zu verhindern.
Elektrolyse von Wasser
Die Elektrolyse von Wasser ist das am häufigsten erklärte Beispiel von elektrischer Energie zu chemischer Energie. Es ist ein Prozess zur Trennung von Wasserstoffgas von Wasser durch Anlegen von externem Strom.
Die Wasserelektrolyse wird durchgeführt, indem die Gleichstromversorgung an zwei inerte Elektroden wie Platin oder Indium angeschlossen wird, die in das Wasser eingetaucht sind. Wenn der Strom durch die Elektroden fließt, setzt sich Wasserstoff an der Kathode ab und Sauerstoff wird an der Anode sein. Somit ist elektrische Energie für das Aufbrechen der Bindung zwischen dem Wassermolekül und die Trennung von Wasserstoff- und Sauerstoffmolekül verantwortlich.
Schweiß-
Beim Schweißen wird ein Teil zweier Metalle oder Thermoplaste geschmolzen, um sie miteinander zu verbinden. Eine externe Stromquelle wird an das Schweißgerät angeschlossen, da der Strom fließt, erwärmt sich die Schweißpistole, was zum Schmelzen des Metalls führt. Lassen Sie sie einige Zeit abkühlen, was zu einer Verschmelzung führt. Somit werden beide Metalle durch eine starke Bindung gehalten, die chemische Energie besitzt.
Beim Schweißen, Dabei wird zunächst elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt, verursacht chemische Energie.
Aktueller kathodischer Schutz
Der kathodische Korrosionsschutz klingt ähnlich wie Galvanik, die Anwendung unterscheidet sich jedoch voneinander.
Kathodischer Schutz ist eine elektrolytische Reaktion, bei der mehr elektropositives Metall als Anode und elektronegatives als Kathode dient. Sowohl das Anoden- als auch das Kathodenmetall werden in Wasser oder Erde eingetaucht. Dann wird der Strom durch eine externe Quelle geleitet; die Kathode wird reduziert und die Anode wird oxidiert; somit wird das Metall vor Korrosion geschützt. Die chemische Reaktion findet durch Anlegen von elektrischem Strom statt; daher, elektrische Energie umgewandelt wird in chemische Energie.
Lesen Sie mehr auf Umwandlung von chemischer Energie in mechanische Energie
Herstellung von Speicherchips
Um die Daten zu speichern, verwenden wir Speicherchips sind das beste Beispiel dafür elektrische Energie zu Chemikalie Energie.
Die Speicherkarten bestehen aus Siliziumwafern. An dem Chip sind mehrere elektrische Komponenten wie Transistoren beteiligt. Angenommen, wir geben Daten ein, der Transistor schaltet und schaltet sich ein. Dieses Datenmuster sammelt sich auf dem Siliziumwafer an, bildet das mehrschichtige, miteinander verbundene Gittermuster und speichert die Daten. Die gespeicherten Daten besitzen chemische potentielle Energie.
Zyklotron
Ein Zyklotron ist ein Beschleuniger, der geladene Teilchen beschleunigt. Durch das Anlegen eines elektrischen Feldes an das Zyklotron nimmt die Beschleunigung des Teilchens weiter zu und initiiert so die Produktion radioaktiver Isotope. Die elektrische Energie ist also für die Herstellung der neuen Isotope verantwortlich. Daher sind Zyklotrone ein gutes Beispiel für elektrische Energie gegenüber chemischer Energie.
Lesen Sie mehr auf Umwandlung von chemischer Energie in kinetische Energie
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