Oppgave

Forsøk: Hydrogen som energibærer. Energikjede

Publisert: 30.10.2009, Oppdatert: 03.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Hensikt

Vi skal sette sammen og undersøke energikjeden fra solcelle til elektrolysecelle til brenselcelle til motor med propell.

Innledning

Energikjeden består av leddene som vist på figuren. Elektrolysecellen trenger bare påfyll av destillert vann, ionene som transporterer strømmen, kommer fra den protonledende membranen mellom elektrodene. (Dersom skolen bare har ett sett av energikjeden kan den utføres som en elevdemonstrasjon).

Forsøk av energikjede fra solcelle til motor. Illustrasjon. Energikjede fra solcelle til motor  

Utstyr

Solcelle, elektrolysecelle, brenselcelle
Motor med propell
Voltmeter, amperemeter
Destillert vann
Lyskilde (lampe med 100 W eller mer)
Treflis, fyrstikker.

Framgangsmåte

  1. Sett sammen solcellen og elektrolysecellen. Bruk enten sollys eller en kraftig lampe til å produsere strøm til vannspaltingen.
    Skriv reaksjonsligning for det som skjer i elektrolysecellen.
    Hvilke energiformer og energioverganger er det i denne energikjeden? Er det noen energibærer her?
  2. La elektrolysen gå med løse slanger.
    Hvordan vil du undersøke hva som er hydrogen, og hva som er oksygen av gassene?
    La gassene får strømme noen sekunder inn i hvert sitt reagensglass og fjern deretter slangene! Husk at hydrogen er «lettere» enn luft.
  3. Samle opp noen kubikkcentimeter av hver av gassene i elektrolysecellen. Les av gassvolumene. Hvorfor er det avleste forholdet mellom volumene litt større enn forventet?
  4. Når det er samlet opp tilstrekkelig med hydrogen og oksygen i elektrolysecellen, kan du koble fra solcellen og lyskilden. Koble så slangene til brenselcellen og ledningene til motoren med propell.
    Hva skjer?
    Hvilke energiformer og energioverganger er det i denne energikjeden? Hva er energibæreren her? (Alternativt kan alle fire leddene være sammenkoblet samtidig, slik som på figuren).
  5. Mål spenningen over brenselcellen og deretter strømmen gjennom det (innstill universalinstrumentet på milliampere). Begge målingene gjøres mens propellen roterer.
    Hva ble resultatet?
    Effekten som brenselcellen leverer, er produktet av spenning og strøm (de tilsvarende enhetene er watt = volt × ampere). Hvor stor effekt (hvor mange watt) leverer brenselcellen?