Az akkumulátor könnyebbé válik, ha a DigitalLifestyle lemerült
Vagy: hány gramm villamos energia fér bele egy elembe.
Aki büszke tulajdonosa egy elektromos kerékpárnak, valószínűleg már korábban feltette magának ezt a kérdést, és az a bizonytalan remény kísérte, hogy hazafelé menet a lejtők könnyebben leküzdhetők az üres akkumulátor ellenére.
Végül is a benzin- vagy dízelmotoros autók súlya jelentősen csökken - az üres tartály és a peremig töltött tartály közötti különbség könnyen 50 kg vagy annál is nagyobb lehet.
És valóban praktikus kérdés lenne, ha a zsebében lévő okostelefon súlyával meg tudná mondani a mobiltelefon akkumulátorának töltöttségi szintjét.
Üres tartály = üres elem?
Sajnos ez nem ilyen egyszerű, mert a „teljes” és az „üres” jelzők teljesen rossz pályán vezetnek.
Vizsgáljuk meg először, hogyan zajlik az elektrokémiai reakció egy elemben (vagy akkumulátorban):
Leegyszerűsítve: az akkumulátor egy elektrokémiai energiatároló és energiaátalakító. A kémiailag kötött energia átalakul elektromos energiává egy redox reakció során.
Az akkumulátor így működik
Ez a reakció egy úgynevezett "galváncellában" megy végbe. A legegyszerűbb esetben ez egy tartály, amelynek két különböző elektródája van (pl. Cink és réz), és elektrolitként sav (pl. Kénsav):
A sav kémiai reakcióval eltávolítja a pozitív töltésű részecskéket (ionokat) mind a rézből, mind a cinkből. A cink azonban több iont bocsát ki, mint a réz, ami azt jelenti, hogy a cinkben nagyobb a negatív részecskék, az elektronok feleslege. Ha most mindkét fémet egy huzallal köti össze, akkor a cink megadja a réznek a felesleges töltését - áram áramlik.
Elektronciklus
Az elektródok (úgynevezett anód és katód) összekapcsolásával egy áramkör lezárul, és az elektronok az anódról (pozitív pólus) a katódra (negatív pólus) vándorolnak. A tömeg, vagyis az elektronok száma ugyanaz marad.
Tehát feltételezhető, hogy az akkumulátor súlya nem változik, amikor lemerül, mert egyetlen elektron sem veszik el. Helyes? Nem megfelelő!
Ó, Einstein!
Az akkumulátorok energiát adnak le. Logikus. Végül is a szállított áramot rádiók, okostelefonok, noteszgépek, sőt ma már autók és egész repülőgépek működtetésére használják.
Most pedig a fizikus, Albert Einstein játszik szerepet. Emlékezzünk a világhírű képletre Einstein speciális relativitáselméletéből
E: Tömeg energiája nyugalmi állapotban
m: tömeg
c: fénysebesség (299 792 458 m/s ≈ 300 000 km/s vákuumban)
Minél nagyobb a test tömege, annál nagyobb a nyugalmi energiája. Más szavakkal: ha egy test elveszíti az energiát (pl. Áramot bocsát ki), akkor a tömeg is elvész. Ezt a jelenséget technikai értelemben "tömeghibának" nevezik.
Mennyit mér az áram?
A tömeghibát az elektronok felszabadulásakor felszabaduló kötési energia okozza. Ez azonban olyan kicsi, hogy az ilyen változásoknak alig van hatása a mindennapi életre, konyhai mérleggel még kevésbé lehet meghatározni:
Még egy 12 V/100 Ah teljesítményű nagy teljesítményű autóakkumulátor is csak jó 50 nanogrammal könnyebb, ha teljesen üres. Egyébként 1 nanogramm (ng) a gramm milliárdos részének felel meg ... A por a sokkal hatékonyabb módszer a súlycsökkentésre! 🙂
Tehát mit tanulunk ebből? Az akkumulátor lemerüléskor valóban könnyebbé válik - csak a súlykülönbség olyan kicsi, hogy gyakorlatilag lényegtelen. Más szóval, nem számít. 😉
Az információ állapota: 2017. március
Fontos: Kérjük, vegye figyelembe a bejegyzés használati feltételeit és jogi információit!