1. 전기 에너지에 대한 화학 에너지
* 반응 : Daniell 세포는 전기 에너지를 생성하기 위해 아연 (Zn)과 구리 (II) 이온 (Cu²⁺) 사이의 자발적인 화학 반응을 사용합니다.
* 양극 (산화) : Zn (s) → zn²⁺ (aq) + 2e⁻
* 음극 (환원) : cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → Cu (S)
* 에너지 변환 : 반응물의 결합 (Zn 및 Cu²⁺)에 저장된 화학적 에너지는 전자가 외부 회로를 통해 흐르면서 전기 에너지로 변환된다.
2. 전하 보존
* 전자 흐름 : 양극 (Zn)에서 방출 된 전자는 외부 회로를 통해 전기 에너지를 운반하며 음극 (Cu)에서 소비됩니다. 이것은 지속적인 전하 흐름을 유지합니다.
* 이온 운동 : 전기 중립성을 유지하기 위해 이온은 세포 내에서 움직입니다.
* zn²> 이온 : 양극의 전해질 용액에 용해.
* cu²> 이온 : 음극의 전해질 용액으로부터 소비된다.
* 소금 다리 : 소금 브리지는 이온이 반 셀 사이를 이동하여 회로를 완성하고 충전을 방지 할 수 있도록합니다.
3. 에너지 소산
* 내부 저항 : 세포 자체는 내부 저항이있어 에너지 손실이 열로 발생합니다.
* 외부 회로 : 전선의 열 및 외부 회로의 기타 구성 요소로 에너지도 손실됩니다.
4. 전반적인 에너지 균형
* 깁스 자유 에너지 : 전체 세포 반응에 대한 깁스 자유 에너지 (ΔG)의 변화는 생산 될 수있는 최대 전기 에너지를 나타낸다.
* 효율성 : Daniell 세포 (또는 임의의 전기 화학적 세포)의 효율은 화학 반응에서 이용할 수있는 최대 에너지에 대한 실제 전기 에너지의 비율입니다.
요약
Daniell 세포는 화학 에너지가 어떻게 전기 에너지로 변형되는지 에너지 절약의 원리를 준수하는 방법을 보여줍니다. 화학 반응에 의해 방출되는 에너지는 파괴되지 않지만 전기 에너지 및 열을 포함한 다른 형태로 전환됩니다. 전하 균형은 세포 내 이온의 움직임과 외부 회로에서 전자의 흐름을 통해 유지됩니다.
