Separate Chemistry: evaluate a continuously supplied fuel cell
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| fuel cell/ˈfjuːəl sel/ | pin nhiên liệu |
| lifecycle boundary/ˈlaɪfsaɪkl ˈbaʊndəri/ | ranh giới vòng đời |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Một pin nhiên liệu hydro tiếp tục hoạt động trong khi hydro và oxy được cung cấp từ bên ngoài. Sản phẩm nước cục bộ của nó không tự nó cho thấy cách hydro được sản xuất.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Pin nhiên liệu nhận nhiên liệu như hydro và oxy hoặc không khí từ nguồn bên ngoài. Nhiên liệu bị oxy hóa điện hóa, tạo ra hiệu điện thế. Trong pin nhiên liệu hydro, phản ứng tổng quát là 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Điều này chuyển hóa năng lượng hóa học thành điện năng cho mạch mà không cần nhiên liệu cháy trong ngọn lửa. Nguồn cung cấp nhiên liệu bên ngoài phân biệt nó với pin có thể sạc lại chứa các chất phản ứng đã được lưu trữ.
- pin nhiên liệu: Một tế bào tạo ra điện từ các phản ứng điện hóa với nhiên liệu và chất oxy hóa được cung cấp từ bên ngoài; giới hạn vòng đời: Các giai đoạn sản xuất, sử dụng và tiêu bỏ cụ thể được bao gồm trong một đánh giá.
Which claim follows directly from 2H₂ + O₂ → 2H₂O?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The equation 2H2 + O2 -> 2H2O states the local product: water. It says nothing about how the hydrogen was manufactured, and a fuel cell needs continuous fuel - that is what distinguishes it from a battery.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- So sánh cả hai thiết bị dựa trên mục đích sử dụng. Thông tin cung cấp có thể bao gồm khối lượng, thời gian hoạt động, thời gian nạp nhiên liệu hoặc sạc lại, cơ sở hạ tầng, lưu trữ nhiên liệu và chi phí. Nước là sản phẩm trực tiếp của phản ứng hydro–oxy; quá trình sản xuất và vận chuyển hydro có thể có các tác động môi trường khác. Kết luận về tổng lượng phát thải cần dữ liệu cho những giai đoạn đó. Đừng suy diễn rằng phát thải carbon bằng không trong suốt vòng đời chỉ dựa vào sự vắng mặt của carbon trong phương trình địa phương.
- Sử dụng bộ dụng cụ pin nhiên liệu giáo dục do giáo viên chấp thuận hoặc quan sát đã cung cấp; tuyệt đối không tự ý chế tạo bình chứa hydro nén hay hỗn hợp khí hydro–oxy. Ghi lại cách nhiên liệu được cung cấp, vị trí kết nối mạch điện và sản phẩm nào được hình thành. Một nhiệm vụ so sánh phải tuân theo giới hạn đã cho: chỉ tính thiết bị, sản xuất nhiên liệu hoặc vòng đời rộng hơn. Không yêu cầu kỹ thuật thương mại chi tiết, và các phương trình bán phản ứng electron nằm trong bài học Higher riêng biệt.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: một thiết bị mô hình được cung cấp chạy 4 giờ mỗi lần thay cartridge nhiên liệu; một thiết bị có thể sạc lại chạy 3 giờ mỗi lần sạc đầy. Mười hai giờ liên tục đòi hỏi ba cartridge hoặc bốn lần tương đương sạc pin, bỏ qua thời gian chuyển đổi đã nêu. Đây là sự so sánh về thời gian hoạt động, chứ không phải bằng chứng về chi phí thấp hơn hay tác động môi trường tốt hơn. Trong phương trình hóa học cân bằng, sáu phân tử H₂ biểu diễn cần ba phân tử O₂ và tạo thành sáu phân tử H₂O.
Trong 2H₂ + O₂ → 2H₂O, có bao nhiêu phân tử O₂ phản ứng với mười phân tử H₂ được biểu thị? Sử dụng cùng quy trình: đại lượng đã biết → mô hình → mối quan hệ → thay thế → đơn vị và giải thích.
In 2H₂ + O₂ → 2H₂O, how many O₂ molecules react with ten represented H₂ molecules?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 5 molecules. Known: 2H2 + O2 -> 2H2O, so 2 H2 molecules react with 1 O2. For ten H2 molecules: 10/2 = 5 O2 molecules. The coefficient ratio carries the count.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Pin nhiên liệu không tự sản xuất ra hydro vô tận của riêng mình, và oxy là chất tham gia phản ứng, không phải sản phẩm phụ. Pin có thể sạc lại cần năng lượng sạc trong khi pin nhiên liệu cần nguồn cung nhiên liệu bên ngoài liên tục. Không thiết bị nào tự động là tốt nhất dưới mọi tổ hợp điều kiện về chi phí, lưu trữ và môi trường.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Sản phẩm chỉ là nước ở mức địa phương chứng minh tác động môi trường bằng không trên toàn bộ vòng đời. Tuyên bố này là sai: Sản phẩm chỉ chứa nước chỉ đúng ở MỨC PIN. Việc sản xuất hydro - thông qua điện phân hoặc từ khí tự nhiên - và chế tạo thiết bị mang phát thải riêng của chúng, nên tác động vòng đời không bao giờ bằng không theo mặc định.
Hóa học riêng biệt: đánh giá pin nhiên liệu cung cấp liên tục: So sánh cả hai thiết bị đối với một mục đích. Thông tin được cung cấp có thể bao gồm khối lượng, thời gian hoạt động, thời gian nạp nhiên liệu hoặc sạc, hạ tầng, lưu trữ nhiên liệu và chi phí. Nước là sản phẩm trực tiếp của phản ứng hydro–oxy; quá trình sản xuất và vận chuyển hydro có thể có các tác động môi trường khác. Một kết luận về tổng lượng khí thải cần dữ liệu cho các giai đoạn đó. Đừng suy ra lượng phát thải carbon trong vòng đời bằng không chỉ từ việc không có carbon trong phương trình cục bộ.
A water-only local product proves zero environmental impact over the whole lifecycle.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The water-only product holds at the CELL. Making the hydrogen - by electrolysis or from natural gas - and building the equipment carry their own emissions, so the lifecycle impact is never zero by default.
A cell producing electricity from electrochemical reactions with externally supplied fuel and oxidant: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
fuel cell means A cell producing electricity from electrochemical reactions with externally supplied fuel and oxidant.