1. 화학 반응 :
* 배터리 : 화학 반응은 배터리 내에서 발생하며 전해질 용액에 담긴 두 가지 다른 재료 (전극) 사이의 전자 흐름을 포함합니다. 이러한 반응은 화학 에너지를 방출하여 전자가 한 전극에서 다른 전극으로 이동하여 전기 전위차 (전압)를 만듭니다.
* 연료 전지 : 연료 전지는 연료 (수소와 같은)와 산화제 (산소) 사이의 화학 반응을 사용하여 전기를 생산합니다. 연료는 산화되어 외부 회로를 통과하는 전자를 방출하여 전류를 생성합니다.
2. 전자 흐름 :
* 화학 반응은 전극 사이의 전위차를 생성하여 전자가 음성 전극 (양극)에서 양성 전극 (음극)으로 외부 회로를 통해 흐르게합니다. 이 전자의 흐름은 전류를 구성합니다.
* 전류의 크기는 화학 반응 속도와 회로의 저항에 따라 다릅니다.
3. 에너지 변환 :
* 반응물 (분자) 내에 저장된 화학 에너지는 전자의 운동 에너지로 변환 된 다음 전기 에너지로 활용됩니다.
*이 전환의 효율성은 특정 화학 반응과 관련된 기술에 따라 다릅니다.
예 :
* 배터리 : 간단한 배터리는 전해질 용액에 아연 양극과 구리 음극을 사용합니다. 아연은 전자가 아연 이온이되도록 방출되는 반면, 용액의 구리 이온은 전자를 얻기 위해 전자를 얻습니다. 이 전자 흐름은 장치에 전원을 공급할 수있는 전류를 생성합니다.
* 연료 전지 : 수소 연료 전지는 수소와 산소 사이의 반응을 사용하여 전기를 생산합니다. 수소는 산화되어 물을 형성하여 외부 회로를 통해 흐르는 전자를 방출하여 전기를 생성합니다.
키 포인트 :
* 산화 환원 반응 : 화학 에너지를 전기 에너지로 전달하는 데 관여하는 화학 반응은 전형적으로 산화 환원 반응이며, 하나의 화학 종이 산화되고 (전자를 잃어 버리 됨) 다른 화학 종이 감소합니다 (전자 게인).
* 전기 화학 세포 : 이 전달을 용이하게하는 장치를 전기 화학 세포라고합니다. 전극, 전해질 및 외부 회로로 구성됩니다.
* 에너지 보존 : 화학 반응에서 방출되는 에너지는 보존되며 비 효율성으로 인한 열로 약간의 손실이 발생합니다.
전기 에너지로의 화학 에너지 전달 과정을 이해함으로써, 우리는 일상 배터리에서 강력한 연료 전지에 이르기 까지이 기본 원리를 활용하는 다양한 기술을 더 잘 이해하고 설계 할 수 있습니다.
