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硫酸の助けを借りて、車のバッテリーはどのように機能しますか?

硫酸が重要な役割を果たしている車のバッテリーの仕組みの内訳は次のとおりです。

基本

車のバッテリーは、鉛蓄電池の一種です。エネルギーを化学的に保管し、電気エネルギーとして放出します。重要なコンポーネントは次のとおりです。

* リードプレート: 2セットの鉛プレート(1つは正と1つの負)が電解質溶液に浸されています。

* 電解質: 電解質は、硫酸(H₂SO₄)と水の溶液です。

* 分離器: 正と負のプレートを分離し、直接触れないようにする多孔質材料。

化学

1。充電: バッテリーを充電すると、化学反応が逆転します。電流はバッテリーを通過し、硫酸鉛を鉛プレート上の鉛に戻し、陽性プレート上の二酸化鉛を変換します。硫酸濃度が増加し、水が生成されます。

2。排出: バッテリーが(車のスターターモーターのように)負荷に接続されると、化学反応が始まります。

* ネガティブプレート: 鉛(Pb)は、硫酸から硫酸イオン(So₄²⁻)と反応し、硫酸鉛(PbSo₄)を形成し、電子を放出します。

* 陽性プレート: 二酸化鉛(PBO₂)は、硫酸および電子から水素イオン(H⁺)と反応し、硫酸鉛(PbSo₄)と水(H₂O)を形成します。

化学反応の要約

* 充電: PbSo₄ +2H₂O→PB +PBO₂ +2H₂SO₄

* 排出: PB +PBO₂ +2H₂SO₄→2PBSO₄ +2H₂O

硫酸の仕組み

* 導電率: 硫酸は強力な電解質であるため、溶液中の容易にイオン化(荷電粒子に分割されます)を意味します。これにより、プレート間の電流の流れが可能になります。

* 電解質濃度: 硫酸の濃度は、バッテリーの電圧を決定します。硫酸の濃度が高いと、電圧が高くなります。

* 反応参加者: 硫酸は、陽性と陰性の両方の両方で化学反応に直接関与し、化学反応に必要なイオンを提供します。

キーポイント

*バッテリーが排出されると、硫酸濃度が減少し、バッテリーの電圧が低下します。

*バッテリーが完全に排出されると、硫酸濃度が低く、バッテリーが大幅な電力を供給することができなくなります。

*バッテリーを充電すると、硫酸濃度が回復し、化学エネルギーが補充されます。

硫酸の重要性を理解する

硫酸は鉛蓄電池の生命線です。その特性により、電気の流れ、エネルギーを保存および放出する化学反応、そして最終的にはバッテリーの機能が可能になります。

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