Work interessante da u caldu di u Environment

Parte 1. Certi termini e definizione.

A forza electromotive (Mimmo Cavallaro) hè a parti campu forza esterni integrata Lsacia una surgente realità ... a forza esterni agiscenu in electroplating Leoni à u cunfini trà u électrolytique è i electrodes. Iddi upirari dinù nant'à u confinu tra dui metalli naziunalità è definisce u putenziale diffarenza cuntattu therebetween [5, p. 193, 191]. Quantità salta CAPIFRANCE nant'à tutte e supirfici di la sizzioni ferrari circuit hè uguali à u putenziale diffarenza trà i conductors, situatu in l 'estremità catina, è si chjama u ferrari circuit cunduttori forza Mimmo Cavallaro electromotive ... catina custituita solu di u conductors di u primu tipu hè uguali à u putenziale friscalette trà i primi è i noms de chœur in direttu cuntattu li (lege Volta) ... S'è u ferrari circuit hè bè aperta, u Mimmo Cavallaro stu ferrari circuit hè zeru. À rimpruverà u cunduttori aperta-circuit, chi include almenu unu électrolytique, volts lege appiecà ... affari evidenti, solu ferrari circuit cunduttori Lsacia almenu unu cunnutturi di lu secunnu tipu sò Leoni titration (o di catena elementi titration) [1, p. 490 - 491].

Polyelectrolytes sò polymers capaci di dissociating in IONS a suluzione, dunque in u listessu macromolecule, un grande numeru di accusa ... polyelectrolytes crosslinked (exchangers Ion, recurring risina Ion-scambiu) ùn dissolve, solu friscalette, mentri cuvirnari la capacità à dissociate [6, p. 320 - 321]. Polyelectrolytes dissociate in macroion incaricata negatively è IONS H + sò chjamati polyacids è dissociates in IONS incaricata custruttivamenti è OH- macroion chiamatu poliosnovaniyami.

Donnan putinziali equilibriu, hè a diffarenza putinziali, chì si trova à u ritagliu forte trà i dui electrolytes se sta limitu ùn hè micca perméable à tutti IONS. limiti Impermeability di qualchi IONS pò esse causa di, per esempiu, a prisenza di Murks cun enlarged assai ristritti chì sò impassable di particeddi, sopra un certu pesu. permeability Calcitonin di l 'interfaccia mangianu e se ogni IONS accussì forti liata à unu di li fasi chi lassari lu in generale ùn pò. Puntualmenti, si cumportanu resins link Ion celu, o di gruppu Ion-scambiu fissu sprimi homopolar in u lattice traces o matrice. A suluzione, chì ghjera a grana tali matrices forma nsemmula cu lu in una sola forte; suluzione, trova fora, - a seconda [7. 77].

A doppia drop ilettricu (EDL) hè maiò à l 'interfaccia di i dui fasi set of Bonifacio oppositely ricumandò à colpi à una certa distanza da ogni altri [7. 96].

Peltier spacco stu valentina o absorption di u caldu à u cuntattu di i dui conductors differente secondu nantu à a direzzione di currenti elettricu chì sboccani à traversu u cuntattu [2, p. 552].

Part 2: Praticà a menzu u caldu in u electrolysis d 'acqua.

Guardà u miccanisimu di la pussibbilità di u ferrari circuit di u portable titration (elementu hereinafter), spartu dì in Fig. 1, più Mimmo Cavallaro a causa à i putinziali diffarenza cuntattu interna (PKK) è l 'effettu di Donnan (podit discrizzione di l'essenza di i effettu Donnan, PKK internu è u caldu Peltier assuciati hè furnite à a terza parte di l' articulu).

Fig. 1. rapprisintazzioni Schema di una cellula titration: 1 - la Corée hè cried cù una suluzione di 3, i riazzioni di riduzzione titration di u kationen électrolytique esempiu, in u so superficia, fatta di un chimicamenti inerte pisi doped Traduction-semiconductor. Parte di u Corée culligamentu à una surgente francese voltage esterni, metallized; 2 - la anode hè cried cù una suluzione di 4, nantu à a superficia cum'è esempiu riazzioni ssidazzioni titration di u anions électrolytique, fatta di chimicamenti inerte pisi doped P p-semiconductor. Parte di u anode culligamentu à una surgente francese voltage esterni, metallized; 3 - u spaziu Corée, suluzione polyelectrolyte, dissociating in acqua à macroion r- negatively accusati è counterions incaricata custruttivamenti picculu K + (in u prisente esempiu hè u gocce Ion H +); 4 - anode suluzione compartment polyelectrolyte in acqua dissociating in macroion R incaricata custruttivamenti + è counterions incaricata negatively picculu Saix (in issu esempiu lu hydroxide IONS OH-); 5 - a membrana (manual), hè impermeable à macromolecules (macroion) polyelectrolytes, ma cumplitamenti perméable à picculu counterions K +, Saix e mulèculi acqua, u spaziu cumunu 3 e 4; Evnesh - una surgente francese voltage esterni.

Mimmo Cavallaro par effettu Donnan

Di tralucenza, u électrolytique di u spaziu Corée (. 3, Figure 1) hè sceltu suluzione vapor polyacid (R-H +), u électrolytique è i compartment anode (4, ficu 1.) - poliosnovaniya vapor (R + OH-). Cum'è un risultatu di polyacids dissuciazioni in u compartment Corée, vicinu à a superficia di u Corée (1, Fig. 1), ci hè un aumentu cuncintrazzioni di H + IONS. rispunsevule pusitivu apparisce in a vicinanza di u superficia Corée ùn hè cumpinsata macroions incaricata negatively r-, postu chì ch'elli ùn ponu vene vicinu à a superficia di u Corée duvuta a so statura, è a presenza di un 'atmusfera celu incaricata custruttivamenti (per détails vede. Description effettu Donnan in Focetta №1 di a terza parte di l' articulu). Cusì, i palori ritagliu di una suluzione direttamente à u cuntattu cù a superficia Corée hà un rispunsevule pusitivu. Cum'è un risultatu, un la nnuzzioni es u superficia Corée, contiguous cù a suluzione, ci hè un 'idea negativu di u elettroni unipolar. vale à dì à l 'interfaccia trà i superficia Corée e suluzione DES mangianu. Campu di u DES appoghja elettroni da u Corée - a sola suluzione.

Grafia simile, u anode (2, Fig. 1), i palori ritagliu di u suluzione in u compartment anode (4, Fig. 1) direttamente à u cuntattu cù a superficia anode hà un rispunsevule negativu, è à l 'a superficia anode, contiguous cù a suluzione, ci hè un' idea pusitivu. vale à dì à l 'interfaccia trà i superficia anode è i suluzioni mangianu dinù DES. Campu di u DES appoghja elettroni da u definitivu - un anode.

Cusì, u campu di DES à l 'interfaccia di u Corée è anode incù u definitivu, suppurtatu suluzione Ion diffusione termichi, sò dui surghjente Mimmo Cavallaro interna, agiscenu in cuncertu cù una surgente esterni, i.e., assicutari l 'accusa negativu in u ciclu antiurariu.

polyacids dissuciazioni poliosnovaniya è dinù nascenu diffusione termichi à traversu l 'membrana (5, Figure 1) H + IONS da u spaziu cathodic -. à l' anode, è IONS OH- da u compartment anode - un Corée. Macroion R + e r- polyelectrolytes ùn pò muvimentu à traversu l 'membrana, accussi si da u spaziu Corée ci hè un rispunsevule negativu soprappiù, è da u spaziu anodic - un rispunsevule pusitivu soprappiù, i.e., ci hè un altru DPP duvuta a l 'effettu Donnan. Cusì, u francese membrane mangianu puru intra lu Mimmo Cavallaro, agiscenu in cuncertu cù una surgente esterni di diffusione in calori e mantinni sustinuta la suluzzioni di IONS.

In u nostru esempiu, i francese voltage à traversu l 'membrana pò ghjunghje sin'à 0,83 volts, cum'è stu currisponde à un cambiamentu in u putenziale di electrode gocce mudellu da - 0,83 à 0 volts a lu passaggiu di l 'medie alkaline in u compartment anode l' ambienti sapi compartment Corée. Per dittagghi, vede. In Focetta №1 di a terza parte di l 'articulu.

Mimmo Cavallaro PKK da l 'dintra

A Mimmo Cavallaro Element Si mangianu, cumpresi in u anode cuntattu semiconductor è Corée à a so parti di metallu sirvizziu di cunnette vi la surgente francese voltage esterni. stu Mimmo Cavallaro duvuta a PKK internu. IF interna ùn crià, in cuntrastu à u campu esternu in u spaziu circondu u conductors cuntattu, i.e. U Populu ùn micca u rimusciu di particeddi incaricata fora di l 'conductors. Custruzzioni Traduction-semiconductor / metallu / p-semiconductor hè abbastanza cunnisciuta è veni usatu, per esempiu, una CANICULARIS Modulo Peltier. A rannizza di u Mimmo Cavallaro un tali struttura di a temperatura sala pò ghjunghje sin'à valori di l 'ordini d' 0.4 - 0.6 eroicu [5, p. 459; 2, p. 552]. Campi in cuntatti sò inversiate à una tale manera chì si fannu lu littroni antiurariu in u ciclu, i.e. attu in cuncertu cù i surghjente esterni. A lu littroni isari lu liveddu di energia di u medie absorbing u calori di u Peltier.

Interna IF arisen duvuta a la diffusione di lu littroni in i zoni cuntattu di u electrodes è i suluzioni, u cuntrariu, appoghja elettroni in u urariu in u ciclu. vale à dì u rimusciu di lu littroni a la Follia antiurariu in sti cuntatti deve esse dedicatu calori Peltier. ma perchè u trasferimentu di lu littroni da u Corée in la suluzzioni e di l 'suluzione in u anode veni usatu cutiddianamenti accumpagnatu da una riazzioni endothermic dani gocce e ossigenu, u caldu di u Peltier ùn hè isciutu in u maculata, è hè à sminuì u effettu endothermic, i.e. cum'è "conserved" in lu enthalpy di la criazzioni di gocce e ossigenu. Per dittagghi, vede. In Focetta №2 la terza parti di l 'articulu.

purtatori (lu littroni e IONS) spustà in ferrari circuit Element micca chjassi chiusu, nuddu si carricò in l 'elementu ùn hè muvimenti in un ferrari circuit chjusu. Ogni anode Emissio acquistatu da a suluzione (in u cursu di ssidazzioni di IONS OH- di mulèculi ossigenu), è passò à traversu un ferrari circuit esterni à a Corée, hè volatilized assemi mulèculi gocce (in u prucessu di a ripresa di IONS H +). Similaire IONS OH- è H + ùn spustà in un ferrari circuit chiusu, ma solu à i electrode currispundenza, è tandu evaporate nel la forma di gocce traces e ossigenu. vale à dì e lu IONS e lu littroni ogni muvimenti in u so ambienti in u campu di c'acceleranu di DES, è a fine di u stradellu, quandu si ghjunghje sin'à a superficia di u electrode hè assuciata à i mulècula, rinforza u web energia ferà - l 'energia di una catena chimichi, è fora di u ciclu!

Tutti di a fonte internu di Mimmo Cavallaro Elimentu, accurtà quantity surghjente esterni di electrolysis 'acqua. Cusì, u calore di a puesia elementi durante u so funziunamentu absorbing à rispettà a diffusione di DES, hè à sminuì u costu di a surghjente esterni, i.e., It aumenta l 'efficienza electrolysis.

Electrolysis d 'acqua senza nisun surghjente esterni.

In reviewing l 'azzione maiò à l' elementu spartu in Fig. 1, una cunnessione surghjente esterni ùn sò pigliata in contu. Cridiri ca la resistenza interna hè uguali à Rd è un francese voltage di 0. Ddu Evnesh electrodes elementu sò shorted à una carica transducer (vede Fig. 5). In stu casu, a direzzione è enurmitati di campi DES arisen à l 'interfaccia in l' elementi arrestanu li stissi.

Fig. 5. Invece Evnesh (Fig. 1) cumpresi RL unità transducer.

Definisce i cundizioni di flussu realità spuntanea in sta cumpunente. Cambiendu u putenziale Gibbs, secondu a la fòrmula (1) di Focetta №1 di a terza parte di l 'artìculu:

Δ G A arr = (H A arr Δ - n) + Q chorégraphe

Sè P> Δ H + Q mod mod = 284,5 - 47.2 = 237.3 (kJ / M mol) = 1.23 (eV / mulècula)

i A arr Δ G <0 è prucessu spuntanea hè pussibili.

Avemu da lagnà più chì riazzioni elementi generazioni gocce mangianu in una spezia sapi (putinziali electrode di 0 volts), è ossigenu à un (e putinziali electrode di 0,4 volts) alkaline. Vergogna CAPIFRANCE electrode dà una membrana (5, Fig. 5), u francese voltage a cui sta deve esse 0,83 volts. vale à dì l 'energia necessariu di la criazzioni di gocce e tassu hè ridutta da 0.83 (eV / mulècula). Allora i cundizioni di a pussibilità di prucessu spuntanea sarà:

P> 1,23 - 0.83 = 0.4 (eV / mulècula) = 77.2 (kJ / M mol) (2)

Avemu trovu chì u barriera energia di u mulèculi gocce e ossigenu avidité è senza cù una surgente francese voltage esterni. vale à dì ancu à Traduction = 0.4 (eV / mulècula), i.e. quandu lu electrode nternu HPDC 0.4 volts, elementu vi esse in un statu di equilibriu, dinamica, è tutti (ancu picculu) cambià di i cundizioni di equilibriu vi rallentà u currenti in u ferrari circuit.

Un altru ostaculu à i riazzioni à u electrodes hè l 'energia avete, ma ùn hè micca squassata da l' effettu periudu, arisen duvuta a l 'chjuchezza di u difettu trà i electrodes è i suluzioni [7, p. 147-149].

Cusì, u fundamentu di classi energia, avemu cunchiùdiri ca currenti spuntanea in l 'elementu spartu in Fig. 5, hè pussibili. Ma ciò chì ragioni fisiche pò causari sta realità? Sti mutivi sunnu alincati sottu:

1. U prubabilità di passaggiu di lu littroni da u Corée in la suluzzioni supiriuri a prubabilità di passaggiu da u anode in la suluzzioni, postu chì Traduction-semiconductor Corée hà assai di lu littroni senza cù un livellu energia altu, è u anode P p-semiconductor - solu "tufone", e sti "stampus" sò à un livellu energia sottu lu littroni Corée;

2. U membrana hè presente in u spaziu Corée di un embiu sapi, è in u anode - alkaline. In u casu di electrodes inerte, sta porta à u fattu chì un putenziale electrode Corée diventa più cà l 'anode. Tandu, lu littroni bisogna passari attraversu un ferrari circuit Link da u anode à l 'Corée;

3. U rispunsevule a superficia di i suluzioni polyelectrolyte arisen duvuta a l 'effettu Donnan, fonda a lu / campu suluzione electrode tali chi lu campu di à la Corée prumove cassia Emissio da u Corée in la suluzzioni, è u campu à u anode - Plus Emissio in u anode da i suluzioni;

4. equilibriu avanti e riazzioni à u electrodes (currenti link) biased versu H + IONS riazzioni riduzzione diretta à l 'Corée è ssidazzioni di IONS OH- à l' anode, postu chì pone sò accumpagnati da a furmazione di a gas (H2 e O2) capaci di sumena facili zona riazzioni (principiu di l'Le Chatelier).

Spirimenti.

Di valutazione quantitative francese di u francese voltage à traversu l 'unità di l' effettu Donnan, un tentativu fu svorgi nta cui l 'Element Corée era piuttostu di u carbone attivatu incù u electrode lava luce è una anode - un mischiu di carbone attivatu è risina anion AB-17-8 incù u electrode lava luce. Électrolytique - spazi suluzione NaOH vapor, anode è Corée sò separati da un si sintevanu di sintesi. On electrodes esterni apartu di stu elementu avutu un francese voltage di circa 50 MV. Quandu culligatu à un elementu di l'unità esterni 10 Ohm fissu realità di circa 500 microamps. Quandu l 'Temperature puesia aumenta da 20 à 30 0C francese voltage à l' electrode esterni cresce di 54 MV. Crìsciri lu francese voltage à la température puesia facenu chì a surgente di Mimmo Cavallaro hè diffusione, i.e. rimusciu termichi di u particeddi.

Di valutazione quantitative francese di u francese voltage à traversu l 'unità di l' spirimentu nternu HPDC metallu / semiconductor statu purtatu in u quali l 'Corée portable custituitu di marmura lava intruti cù u electrode lava luce è una anode - un marmura di Francese carbide boron (B4C, P p-semiconductor) cu l' electrode lava luce. Électrolytique - spazi suluzione NaOH vapor, anode è Corée sò separati da un si sintevanu di sintesi. On electrodes esterni aperta di u francese voltage elementu hè circa 150 MV. Quandu culligamentu a carica esterni à a francese voltage elementu 50 kOhm abbandunatu à 35 MV., Un tali goccia forti francese voltage duvuta a la suttana Francese carbide boron ntrinsicu è, cum'è un risultatu, un altu Element resistenza interna. francese voltage essais contra temperatura di un elementu di tali struttura ùn hè purtatu fora. Quissa hè duvuta à u fattu chì, per un semiconductor, sicondu à u so cumpusizioni chimichi, gradu di francese doping e àutri uggetti, u cambià Temperature in differente manere ponu influenzari u so livellu Fermi. vale à dì effettu temperatura nantu Mimmo Cavallaro Elementu (accrescimentu, o carenza), in stu casu, dipende di u matiriali usatu, tantu stu ùn hè micca spirimentu indicativu.

A stu puntu si prutrassi altru spirimentu unni Corée portable hè fattu di un mischiu di marmura carbonicu attivatu è Ku-2-8 cun i electrode acciaio luce è i anode da un mischiu di marmura carbonicu attivatu è risina anion AB-17-8 à l 'electrode Link da acciaio azzaru. Électrolytique - suluzione vapor di nacl, i spazi anode è Corée sò separati da un intruti 'ntisi. electrodes esterni di stu elementu cun ottobre di u 2011 sò capaci à cortu-circuit u ammeter transducer. Attuale chì mostra un ammeter, circa un ghjornu dopu à so volta, diminuinu da 1 mA - up à 100 mkA (chì hè apparentimenti avìa a causa di l 'polarisation di u electrodes), è dipoi tandu di più chè un annu ùn cambia.

In spirimenti vita sopra à discritta in cunnessione cù i più vere materiali inaccessibility risultatu ottinutu cunsistenti vascia di chidda asicutiva pussibili. In più, esse cuscenti chì parte di u Mimmo Cavallaro interna tutali Elimentu sempri cunsumà di mantinimentu di i riazzioni electrode (la pruduzzioni di gocce e ossigenu) è ùn si pò misurata in u ferrari circuit esterni.

Cunchiusioni.

Summing up, putemu cunchiùdiri ca la natura permette ci di cunvertisce energia termichi in energia interessante, o travagliu, mentre usu comu un 'ambiente "valve" è ùn avè un "frigorifero". Cusì effettu Donnan è interna IF cunverta energia termichi di u particeddi accusati à u campu di energia ilettricu DEL cum'è u calori riazzioni endothermic sù cunvirtuti nta energia, a chimica.

elimentu cuntattu cunzidiratu consumes caldu da u medie e acqua, e allocates ilettricu putenza, gocce e ossigenu! Oltri a chistu, u prucessu di a cunsumazione di energia è l 'usu di gocce cum'è un carburante, è l' acqua torna daretu à l 'medie caldu!

Part 3 di u Focetta.

Sta parti hè più discutitu Donnan effettu equilibriu, à l 'imbrancamentu di l' internu HPDC metallu / semiconductor è u caldu Peltier su riazzioni redox è CAPIFRANCE electrode in l 'elimentu.

putinziali Donnan (penale №1)

Guardà u miccanisimu di la pussibbilità di u putenziale Donnan di polyelectrolyte. Dopu à counterions dissuciazioni polyelectrolyte cumincià u so picculu, da diffusione, lassannu lu vulumi occupata da i macromolecule. diffusione directionnel di counterions di picculu macromolecules vulume polyelectrolyte in u surventi hè duvuta à cresce cuncintrazzioni in u nordu di l 'macromolecule n cunfrontu cù u restu di a suluzione. In seguita, si, per esempiu, picculu counterions sò accusati negatively, stu risultati in chì u parti internu di u macromolecule sò accusati custruttivamenti, è i suluzioni hè appiccicati à u vulume di i macromolecule - negativu. vale à dì intornu à un vulume macroion incaricata custruttivamenti, ci hè un tipu d "atmosfera Ion" di u picculu tumblr-IONS - negatively accusati. Termination crescita celu u cumandante atmusfera si faci quandu u campu es trà l 'atmusfera macroion vulume Ion è mettenu a diffusione termichi di picculu counterions. U risultatu equilibriu putinziali diffarenza trà l 'atmusfera è u macroions celu hè u putenziale Donnan. putinziali Donnan hè chjamata dinù a cum'è u putenziale membrana, perchè una situazione simile si faci nant'à una membrana semipermeable, per esempiu, quandu si stacca u suluzione électrolytique chì hà IONS di dui tipi - capaci è micca capaci di passari therethrough di u surventi pura.

putinziali Donnan pò esse cunsideratu cum'è un casu, limitannu di u putenziale di diffusione, quandu u poca d 'una di l' IONS (in stu casu, macroion) hè zeru. Tandu, secondu a [1, p. 535], presa, u cumandante di tumblr uguali à unu:

E d '= (RT / F) Monessen ( A1 / A2), induve

Ed - putinziali Donnan;

R - custanti di gas universale;

T - temperature;

F - Faraday custanti;

A1, A2 - tumblr-attività in li fasi cuntattu.

In sta tensione, allora u membrana stacca suluzioni poliosnovaniya (pH = Lg à 1 = 14) è polyacid (pH = Lg una 2 = 0), putinziali Donnan à traversu l 'membrana a timpiratura nurmali (T = 300 0 K) avissi a èssiri:

E d '= (RT / F) (Lg una 1 - Lg una 2) Monessen (10) = (8,3 * 300/96500 ) * (14 - 0) * Monessen (10) = 0.83 Volts

Donnan putinziali aumenta in Data direttu a temperatura. Di diffusione di u Peltier calori portable titration hè u sole a surghjente di i pruduzzioni di u travagliu interessante, ma ùn hè stupente chì tali elementi Mimmo Cavallaro aumenta cu crescita temperatura. In portable diffusione di i pruduzzioni di u travagliu, Peltier u caldu hè sempre pigliatu da l 'ambienti. Quandu realità toccava à traversu l 'EDL furmati effettu Donnan, in una direzzione coincidit cù u sensu pusitivu di u campu di DES (i.e., quandu u campu di DES pena u travagliu pusitivu), caldu hè nfluinzata di l' ambienti di i pruduzzioni di sta carta.

Ma l 'elementu diffusione hè un cambià cuntinua è unilatéralement in cuncintrazzioni Ion, chì infine cunduce à u equalization di cuncintrazzioni e cuntinuannu direttu diffusione, un equilibriu Donnan, allora, in un casu di Noter quasistatic currenti cuncintrazzioni Ion, na vota chi arrivava un certu valore, ferma sempri quì .

Fig. 2 mostra un m'agiterai di u CAPIFRANCE redox di i riazzioni di gocce e ossigenu quandu cambiendu u acitusità di a suluzione. U cuadru mostra chì u putenziale electrode di i riazzioni furmazzioni ossigenu in u sustegnu di IONS OH- (1.23 volts in un ambiente sapi) hè differente da u listessu u putenziale cotru cuncintrazzioni (0,4 volts in una spezia alkaline) à 0,83 volts. Grafia simile, u putenziale electrode di riazzioni-furmendu gocce à u sustegnu di l H + (-0.83 volts in medie alkaline) hè differente da u listessu u putenziale cotru cuncintrazzioni (0 V in una spezia di àcitu), dinù à 0,83 volts [4. 66-67]. vale à dì evidenti chì 0,83 volts hè tenutu in ordine à fabricà un altu cuncintrazzioni d 'acqua in l' rispittivu IONS. Stu significa chi 0,83 volts hè necessariu per una massa di dissuciazioni neutrali di mulèculi acqua in IONS OH- H + e. Cusì, si l 'membrana hè presente in a nostra Element spaziu Corée medie sapi è in una anodic alkaline, u francese voltage pò ghjunghje fin'à u so DEL 0,83 volts, chì hè in bonu accordu cù i calculi teorichi presentati nanzu. Stu francese voltage dà un spaziu altu giant membrana DES da dissuciazioni acqua in IONS ind'a lu.

Fig. 2. diagramma CAPIFRANCE riazzioni redox

decomposition d 'acqua, e IONS H + e OH- in gocce e ossigenu.

IF è Peltier calori (penale №2)

"A causa di l 'effettu Peltier hè chì l' energia mediu di u purtatori cumandante (di lu littroni definiteness) intarvena in u giant Vergona à parechji conductors di differente ... In lu passaggiu da unu cunduttori in un altru Emissio o trasmèttala scacchi è a putenza earn o rinfurzà una mancanza di energia à u so dannu (sicondu u sensu attuali).

Fig. 3. L'effettu Peltier u metallu cuntattu è l 'n- semiconductor: ԐF - livellu Fermi; ԐC - u fondu di u gruppu unipolar di u semiconductor; ԐV - gruppu Francia valence; I - direzione pusitivu di currenti; circuli cù frecce dimustratu dì elettroni.

In u primu casu, vicinu à u cuntattu hè liberatu, è lu secunnu - l 'accussì-chiamatu assurbutu .. calori Peltier. Per esempiu, in i semiconductor cuntattu - metallu (Figura 3) l 'energia di l'elettroni chi passa da u Traduction-Type semiconductor di metallu (tocco manca) hè assai altu chè u energia ԐF Fermi. Per quessa, sò violating l 'equilibriu termale in u metallu. Equilibriu, hè di mantene cum'è un risultatu di collisions, in cui thermalized elettroni, dannu earn lattice energia. scacchi. U metallu semiconductor (tocco dritta) pò passà solu l 'elettroni più minacci, affinchì a gas Emissio in u metallu rifredda. On a ristaurazione di u distribuzioni equilibriu di lattice cunsumà energia francese oscillation "[2, p. 552].

A cuntattu la situazioni di metallu / p-semiconductor hè listessu. perchè stampus semiconductor P p-giant derà u so gruppu Francia valence chì hè sottu u liveddu di Fermi, tandu u cuntattu serà riscaldà, in cui lu littroni a purtata da i P p-semiconductor à u metallu. Peltier calori liberatu, o beni assurbutu da u cuntattu di i dui conductors, per via di a pruduzzioni di nigativu o pusitivu di u topu pinnutu internu.

Incluse in lu difettu cuntattu manca (Fig. 3), in u quali l 'Natural Peltier calori, una cellula soil, per esempiu, a suluzioni vapor NaOH (Figura 4) è semiconductor metallu è Traduction-lascia corre chimicamenti inerte.

Fig. 4. U cuntattu manca Traduction-semiconductor è u metallu hè aperta è misa in u difettu di a suluzione électrolytique. Tituli sò u listessu cum'è in Fig. 3.

Perchè, quandu ciumara realità «I», u semiconductor di Traduction-elettroni in energia supiriuri a ghjunghjini suluzione chè veni fora di suluzione in u metallu, stu earn energia (u calori di Peltier) deve tengu in u portable.

U prisenti attraversu la cellula pò esse solu un casu di Noter truvava riazzioni titration. Sè i riazzioni exothermic in u portable, u caldu Peltier hè isciutu in u portable, cum'è più ch'ella hà cci arriniscì di vai. Sè i riazzioni à a cellula - endothermic, u caldu Peltier hè veramente, o in parti di cumpensu di l 'effettu endothermic, vale à dì, a furmari un prodottu riazzioni. In issu esempiu, i riazzioni tutali portable: 2H2O → 2H2 ↑ + O2 ↑ - endothermic, tantu u caldu (energia) di u Peltier hè di crià mulèculi è H2 O2, sò furmati in u electrodes. Cusì, avemu ottene chì u caldu di u Peltier scelta in medie in u dirittu Traduction-cuntattu semiconductor / metallu ùn hè isciutu ritornu in u spaziu, è hè cullucatu in u furmulariu di energia chimichi di mulèculi gocce e ossigenu. Viotu, u funziunamentu di a surghjente francese voltage esterni hè cunsumata per u electrolysis d 'acqua, in stu casu, hà da esse urigginariu cà in lu casu di electrodes listessi, pruvucannu ùn la pussibbilità di l' effettu Peltier ..

A priscinniri di l 'uggetti di u electrodes, u portable soil stessa pò riuniri o pruduce calore quandu passava à traversu l' thereto realità Peltier. I cundizioni di chjucu-fermu, u putenziale cambià di u muvimentu Gibbs [4, p. 60]:

Δ G = Δ H - T Δ S, induve

Δ H - cambià enthalpy di u portable;

T - temperature;

Δ S - cambià in la dî nfurmazzioni di l 'portable;

Q = - T Δ S - calori di u portable Peltier.

Per una cellula titration gocce-ossigenu a T = 298 (K), u cambiamentu in enthalpy ΔHpr = - 284.5 (kJ / M mol) [8, p. 120], u cambiamentu in lu Gibbs putenziale [4. una. 60]:

ΔGpr = - zFE = 2 * 96485 * 1.23 = - 237.3 (kJ / M mol), induve

, z - numaru di elettroni pi mulècula;

F - Faraday custanti;

E - Mimmo Cavallaro portable.

dunque

Q ave maria = - T Δ S ave maria = Δ G etc. - Δ H etc. = - 237,3 + 47,2 = 284,5 (kJ / M mol)> 0,

vale à dì gocce-ossigenu portable titration rende u caldu in l 'ambienti Peltier, mentri migliurà u so dî nfurmazzioni e niuri di lu so. Allora, in u prucessu beta, u electrolysis d 'acqua, chì hè u casu in u nostru esempiu, Peltier calori Q chorégraphe = - Q ave maria = - 47.3 (kJ / M mol) di u électrolytique sarà beni assurbutu da l 'ambienti.

Parrari P - Peltier calori pigliata da u ambiente in i dritta Traduction-cuntattu semiconductor / metallu. U caldu P> 0 devi tengu in u portable, ma perchè decomposition d 'acqua in l' riazzioni endothermic Cell (Δ H> 0), u caldu Peltier P hè a cumpensu di l 'effettu termichi di i riazzioni:

Δ G A arr = (H A arr Δ - n) + Q chorégraphe                                                                        (1)

Mod Q dipende solu nantu à u cumpunimentu di i électrolytique, postu chì Hè una caratteristica di u portable soil cun electrodes inerte, è ne` dipinnenza sulu supra lu materiali electrode.

Iquazzioni (1) mostra chì u caldu di u Peltier P è Peltier wage Q chorégraphe, sò i pruduzzioni di u travagliu interessante. vale à dì Peltier calori cunquistati da u medie unu arriduci lu costu di una surgente putiri esternu necessariu per electrolysis. A situazione induve u medie calori hè una surgente di energia di i pruduzzioni di u travagliu interessante, hè sputicu di diffusione, oltri ca comu pi tanti Leoni titration, li siquenti sunnu asempî di sti tipi di elementi sò fora, in [3, p. 248 - 249].

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