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Fixer la cellule électrolytique (élément en verre) au support à
l'aide de deux pinces à ressort
de platine
dans les bouchons filetés pourvus d'un joint et les
insérer ensuite par le bas dans les deux bras de l'appareillage
en verre. Bien visser les bouchons filetés dans l'élément en
verre jusqu'à obtention d'une parfaite étanchéité. Enficher les
deux fiches centrales du pied dans les douilles de connexion
des électrodes.
"
Verser prudemment l'électrolyte par le biais du récipient de
remplissage
, les robinets
mieux appropriée est l'acide sulfurique à env. 30%. La soude
caustique convient moins bien étant donné qu'elle se trouble au
cours de l'électrolyse et que les robinets en verre se bloquent. Il
ne faudra verser de l'électrolyte que jusqu'au niveau des deux
robinets, pas plus haut, car il risquerait sinon d'y avoir des pro-
jections d'électrolyte en cas d'évacuation trop rapide des gaz.
Le récipient de remplissage
quel s'assemble l'électrolyte rejeté pendant l'électrolyse.
Les échelles permettent de relever le volume généré d'hydro-
gène et d'oxygène. (Le rapport exact H
tout à fait atteint du fait que la solubilité n'est pas la même pour
les deux gaz).
Les gaz générés peuvent être mis en évidence qualitativement
par l'expérience du gaz oxhydrique (hydrogène) ou par celle de
la décharge lumineuse (oxygène). Il est aussi éventuellement
possible de faire écouler l'hydrogène (sans composante d'air!)
par un mince capillaire relié à l'ouverture d'échappement du ro-
binet et de l'enflammer.
La cellule électrolytique compacte (664 432) peut aussi être uti-
lisée à la pace de l'appareil à électrolyse de l'eau selon Hoff-
mann (664 350).
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Autres expériences quantiatives
Le matériel relatif au thème «Energies alternatives» permet de
réaliser les expériences quantitatives suivantes en plus de cel-
les décrites précédemment:
• Détermination de la tension à vide de la cellule solaire pour
différents éclairages.
• Détermination du courant de court-circuit de la cellule solaire
pour différents éclairages.
• Détermination de la puissance maximale de la cellule solaire
par sollicitation avec diverses résistances (ou par ex. avec l'u-
nité de résistance 664 406) et par mesure simultanée de la
tension et de l'intensité du courant. Le produit maximal de la
tension et de l'intensité du courant obtenu par cette série de
mesures correspond à la puissance maximale de la cellule
solaire. Les mesures doivent être effectuées à éclairage con-
stant (cf. remarque bibliographique).
• Détermination du rendement de la cellule solaire:
L'énergie rayonnante qui fait incidence sur la cellule solaire
peut être déterminée après absorption sur un corps noir de
même surface de rayonnement sous forme d'énergie thermi-
que. Le quotient établi à partir de l'énergie électrique obtenue
et de l'énergie rayonnante déterminée donne le rendement de
la cellule solaire.
Il faut toutefois observer que la puissance d'une cellule solai-
re dépend également du spectre de rayonnement. Le résultat
obtenu avec de la lumière solaire est donc en principe meil-
leur que celui obtenu avec la lumière d'une lampe à incande-
scence à haute composante en infrarouges.
• Détermination du rendement de la cellule électrolytique:
L'énergie électrique utilisée dans ce cas (tension x intensité
du courant x temps; unité: par ex. Ws) est mise en rapport
avec l'hydrogène généré. La quantité d'hydrogène pouvant
être théoriquement générée peut être calculée selon la loi de
Faraday.
. Enficher les deux électrodes
#
étant ouverts. La solution la
"
sert aussi de réservoir dans le-
: O
= 2:1 n'est pas
2
2
La celda electrolítica (pieza de vidrio) se fija a la varilla de so-
porte mediante dos pinzas con muelle
de platino
se cubren con la caperuza roscada con el anillo de
empaquetadura y luego se introducen por debajo de los dos
brazos del aparejo de vidrio. Los dos caperuzas roscadas se
aprietan contra la pieza de vidrio de tal manera que se obtenga
una unión hermética. Los dos conectores que salen de la varilla
de soporte se conectan lateralmente en los clavijeros de con-
exión de los electrodos.
Luego, con sumo cuidado y con la llave
electrolito a través del recipiente de llenado
do es usar ácido sulfúrico al 30%. No es recomendable el em-
pleo de soda caústica, debido a que en el transcurso de la elec-
trolisis se puede presentar turbiedad y las llaves se pueden ob-
struir. El electrolíto se debe llenar solamente hasta el nivel de
las dos llaves y en ningun caso se lo debe sobrepasar, debido a
que si se produce gas muy rápidamente, el electrolito puede
saltar afuera. El recipiente de llenado
recipiente de almacenamiento, en el cual se colecta el electroli-
to despazado durante la electrolisis.
El volumen del hidrógeno o del oxígeno producido durante la
electrolisis se puede leer en la escala. No se alcanza la propor-
ción exacta 2:1 entre el H
bilidades de los gases en el electrolito.
La verificación cualitativa de los gases producidos se puede
efectuar mediante la prueba de gas detonante para el hidróge-
no o mediante una astilla incandescente para el oxígeno. Tam-
bién se puede extraer el hidrógeno (no mezclado con el aire) e
inflamarlo a través de un capilar fino conectado a la salida de la
llave.
La celda electrolítica compacta (664 432) se puede usar en lu-
gar del aparato de Hoffmann (664 350) para la electólisis del
agua.
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Otros ensayos cuantitativos
Además de los experimentos ya descritos es posible realizar
otros con los equipos sobre "Fuentes alternativas de energía".
• Determinación de la tensión en vacío de la celda solar para
diferentes luminosidades.
• Determinación de la corriente de cortocircuito de la celda so-
lar para diferentes luminosidades.
• Determinación de la potencia máxima de la celda solar medi-
ante cargas con diferentes resistencias (o con el elemento de
carga regulable 664 406) y medición simultánea de la corrien-
te y de la tensión. El mayor producto entre la tensión y la cor-
riente obtenido de esta serie de medición, corresponde a la
máxima potencia de la celda solar. Las mediciones se deben
efectuar con luminosidad constante.
• Determinación de la eficiencia de la celda solar.
La energía de radiación incidente sobre la celda solar se pue-
de determinar como energía calórica absorbida por un cuerpo
negro con igual superficie de radiación. El cociente entre la
energía eléctrica obtenida y la energía de la radiación deter-
minada nos da la eficiencia de la celda solar.
Se debe tener en cuenta que la potencia de una celda solar
depende también del espectro de radiación. Así, con luz solar
se obtiene un resultado mejor que con la luz de una lámpara
incandescente con una fracción alta de luz infraroja.
• Determinación de la eficiencia de la celda electrolítica.
La energía eléctrica empleada se relaciona con la cantidad
de hidrógeno producido. La cantidad teórica de hidrógeno se
calcula a partir de la ley de Faraday.
5
. Los dos electrodos
#
"
abierta, se llena el
. Lo más adecua-
"
sirve igualmente como
y el O
debido a las diferentes solu-
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2
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