1。電気エネルギーへの化学エネルギー
* 反応： ダニエル細胞は、亜鉛（Zn）と銅（II）イオン（Cu²⁺）の間の自発的な化学反応を使用して、電気エネルギーを生成します。
* アノード（酸化）： Zn（s）→Zn²⁺（aq） +2e⁻
* カソード（還元）： cu²⁺（aq） +2e⁻→cu（s）
* エネルギー変換： 反応物の結合に保存された化学エネルギー（Znおよびcu²⁺）は、電子が外部回路を流れると電気エネルギーに変換されます。
2。電荷の保全
* 電子流： アノード（Zn）で放出された電子は、外部回路を通って流れ、電気エネルギーを運び、カソード（Cu）で消費されます。これにより、継続的な電荷が維持されます。
* イオンの動き： 電気中立性を維持するために、イオンは細胞内を移動します。
* Zn²⁺イオン： アノードで電解質溶液に溶解します。
* cu²⁺イオン： カソードの電解質溶液から消費されます。
* ソルトブリッジ： ソルトブリッジにより、イオンはハーフセル間を移動し、回路を完成させ、電荷の蓄積を防ぎます。
3。エネルギー散逸
* 内部抵抗： 細胞自体には内部抵抗があり、熱としてのエネルギー損失につながります。
* 外部回路： エネルギーは、ワイヤや外部回路の他のコンポーネントの熱としても失われます。
4。全体的なエネルギーバランス
* ギブス自由エネルギー： 細胞全体の反応のギブス自由エネルギー（ΔG）の変化は、生成できる電気エネルギーの最大量を表しています。
* 効率： ダニエルセル（または電気化学セル）の効率は、化学反応から利用可能な最大エネルギーと生成される実際の電気エネルギーの比です。
要約
ダニエルセルは、エネルギー節約の原理を順守しながら、化学エネルギーが電気エネルギーにどのように変換されるかを示しています。化学反応によって放出されるエネルギーは破壊されませんが、電気エネルギーや熱を含むさまざまな形に変換されます。電荷のバランスは、細胞内のイオンの動きと外部回路内の電子の流れによって維持されます。
