现在的交通工具越来越多了,其中电瓶车已经成为人们重要的一个工具了,所以充电这样的事情是每天都需要的,当然有很多人也有很刁钻的问题,充电是电池吸收电能的过程,理论上来看电瓶的质量应该会增加,但其实,充电只是一个电化学的发生过程,质量真的会增加吗?我们就用铅酸电池来举个例子。
铅酸电池的结构和充放电过程
铅酸电池是一种历史比较长久的蓄电池,法国人普兰在1859年发明了铅酸电池,经过了150年的发展,现在已经有很多行业用到了这个,比如:汽车启动电池,机房UPS电池,甚至电瓶车都是用的铅酸电池。
典型的铅酸电池结构
铅酸电池的正极板主要成分是二氧化铅,负极板的主要成分是铅,在充电的状态下,两极的均有铅换成了硫酸铅。单格铅酸电池的标准电压是2V,我们常用的12V铅酸电池是用6格2V的电池联合在一起的,一般情况下12V的电池充满电压为13.5V以上,可以放电到10.8V,也可以深度放电的,但是这样比较伤电池。
铅酸电池充电时,正极的二氧化铅材料在 “稀硫酸溶液”中水分子为媒介的作用下,与水生成了离解不稳定物质的一氧化铅,氢氧根离子在电解液中,铅离子就留在了正极板上,正极的一氧化铅中就缺少电子。铅酸电池的负极材料是铅,再和电解溶液中的稀硫酸反应生成铅离子,转移到电解液稀硫酸中,所以在负极上多了两个电子。
从化学反应的角度过程中能看出,充放电前后电池的质量是一致的,因为在充电过程中尽管有电子流经电池,但电池也不会多截留一个,在放电时电池也不会少一个电子,如果把电池看成一个封闭系统的话,里面就不会增加和减少,所以从质量守恒角度来看,充放电前后电池的质量其实是一致的。但事实是中间已经发生了能量转换,铅酸电池的充电效率大约是80%而锂离子电池大于97% ,爱因斯坦的质能方程告诉我们,有能量发生的地方一定会发生质变,所以我们要知道在充电过程质量会发生很大的变化。
电池最终的质量还是减少了,因为电池在充放电过程中会发热导致电解液蒸发损失,还有一个电解的过程,这也导致氢气溢出,这就是一个危险的信号,因为氢气的爆炸程度是4%-75.6%,范围很宽广,但是不要担心在家充电的电动车会在充电过程中氢气溢出,因为太微量了,但蓄电池室的氢气溢出还是必须要考虑的。
大型的电池室一定要有很好的通风情况,还有就是发热导致的水分蒸发,铅酸蓄电池的电解液硫酸浓度大致为1/3,如果使用时间较长就需要加蒸馏水,其实这就是水分蒸发或电解损失,这是可以测量的质量,而充电增加的能量只是理论可计算的,所以从这看来,蓄电池的质量还是减少了,而且充一次电就少了一次。
电是一种能量,电能有质量吗?有何科学依据?
从化学反应的角度过程中能看出,充放电前后电池的质量是一致的,因为在充电过程中尽管有电子流经电池,但电池也不会多截留一个,在放电时电池也不会少一个电子,如果把电池看成一个封闭系统的话,里面就不会增加和减少,所以从质量守恒角度来看,充放电前后电池的质量其实是一致的。但事实是中间已经发生...
电是什么,有重量吗?
电是一种能量;根据质能方程E=mc^2,既然有能量,当然就有质量。“重量”这种说法是俗语,不够准确。在物理学中是没有“重量”这个概念的,“重量”和地球引力相关。说“质量”要准确一点。另外,电也是一种物质(至少在哲学的角度是)。
电有重量吗,电瓶充电前后重量真的一样吗?
电是否有重量?首先要了解电的本质,电是一种能量,是物体某些属性在特定环境下存在的一种形式。能量是守恒的,它可以以不同的形式存与转换,常见的有电能,化学能,热能,动能,势能等。所以说电能是一种物质属性,它本身是没有重量的。正是这种样,自然界所有能量都是存在物体中的,不能独立存在。...
电是物质吗?有重量吗?
电不是物质,电流是一种能量的流动,就好比水流。而带电粒子都是物质,有质量的。就好比水都有质量,但是水流的质量怎么算啊?
电是否有重量?一斤的电能供人类使用多久呢?
电是有重量的,一斤的电能供人类使用5天左右。没听说过用重量来描述电能的多少。通常我们会说用了多少千瓦时的电,但没听说过用重量来描述电能的。我们知道,电子的取向可以自动形成电流,但是电子自己不能这样做。只有在导体的两个部分施加电压才能做到这一点。但是,由于电子是一种物质,如果是一千克(0...
请问电到底是种什么东西,为什么能让生活中不具有生命的东西运动起来(比 ...
电是一种能量,它是有正负电荷(电子,离子,质子等)的定向移动产生的。电荷是自然界普遍存在的,就像生命出现在地球上一样,正负电荷的定向移动就是所谓的电流。电流(通电导体)附近有磁场存在,所以电流和磁性物体(磁铁,通电电线)会发生力的作用(这个力叫做安培力,是磁力,就和两块磁铁之间的...
电池满电和没电,重量有没有差异呢?为什么?
质量和能量是相等的。现在我们来看看给手机充电的问题。我们需要知道的是,给手机充电的过程就是电。电能是能量的一种形式,根据以上质量和能量对等的知识,我们可以知道电能也有质量,因为能量和质量是统一的,可以用E=MC^2表示。以上就是小编针对问题做得详细解读,希望对大家有所帮助,如果还有什么问题...
什么是电?
电是物质运动的一种形式,它是物质内所含的电子等载着流子运动时的一种能量表现形式。因此,从实质上讲,电是一种能量,常称作电能。 电在人们的生产和生活中得到了极其广泛的应用,如通电后可以使电灯发光或电炉发热(称电的热效应);可以使电动机转动(称电的动力效应);可以进行电解(称电的化学效应);电磁铁会产生...
“电是自然存在的能量”这句话正确吗?
从实质上讲,电是一种能量,也常称作电能。它的能量主要来自于电子的定向移动,也就是说,电子的定向移动产生了电流。电和热能、光能一样,可以测量到、感觉到,是物质的另一种形式,但是没有形状和体积。电只是个一般术语,是静止或移动的电荷所产生的物理现象。电也是一种自然现象,指电荷运动所带来...
电有重量吗?
电没有重量。电是是静止或移动的电荷所产生的物理现象。在现实生活中,电的机制给出了很多众所熟知的效应,例如闪电、摩擦起电、静电感应、电磁感应等等。电路的电功率指的是电路每单位时间传输的电能。如同机械功,电功率是做功的速率。采用国际单位制,电功率的单位是瓦特(W)。假若电路每秒传输1焦耳...