O l e T r i n h a m m e r - Fysik

26
Opgaver
201
En brændselscelle kobles til en ydre belastning (motor eller
lignende).
a. Hvilke ladede partikler bærer strømmen gennem det ydre
kredsløb?
b. Gennem elektrolyttens indre?
BRÆNDSELSCELLER
202
En brændselscelle leverede 208 mA ved 0,695 V i 180 s under
et forbrug på 5,7 mL brint.
a. Beregn effekten.
b. Beregn virkningsgraden.
203
Gør rede for, at delreaktionerne ved de to elektroder i det klassiske­elektrolyseapparat­figur­21b­som­bruttoreaktion­giverspaltning
af vand i brint og ilt.
204
Ved elektrolyse i 120 s ved 1,8 V og 500 mA udvikledes 4,5
mL brint.
Beregn virkningsgraden.
205
Brændselscellen­i­figur­15­blev­prøvet­ved­to­forskellige­belastninger.
Ved en belastning på 0,5 ohm leverede den 0,59 V
og 707 mA i 52,72 sekunder under et forbrug på 5,0 mL brint.
Figur 25a
En ubåd, klasse 214 med
PEM­celler fra Siemens.
Cellerne befinder sig i ‘skabene’
midt i båden (grå).
Ved en belastning på 2,0 ohm leverede den 0,68 V og 300 mA
i 76,39 sekunder under et forbrug på 3,0 mL.
a. Beregn effekten og virkningsgraden ved de to belastninger.
b. Ved hvilken af de to belastninger udnyttes brændselsenergien
bedst?
206
Samme målinger som i opgave 205. Som model for cellens
opførsel vil vi nu benytte en ret linie (9).
a. Indtegn de to målesæt for strøm og spænding i et (I, U) -
koordinatsystem på mm-papir.
b. Tegn den rette linie gennem de to målepunkter.
c. Hvor stor er hvilespændingen?
d. Find liniens hældning. Hvor stor er den indre modstand?
(Husk at omregne mA til A).
e. Hvor stor en strømstyrke vil cellen kunne levere, hvis den
ellers kan tåle det?
207
Lidt svær! Samme celle som i opgave 205. Du skal bruge
svarene fra opgave 205 og 206.
a. Hvor stor bliver den største effekt, cellen vil kunne levere?
Antag, at virkningsgraden er proportional med polspændingen.
b. Hvor stor bliver virkningsgraden ved maksimal effekt?