Was ist die chemische Energie in einer Batterie?
Ich gehe von einem Stromkreis aus. Die Spannungsquelle ist die Batterie. Es gibt sowohl einen Pluspol und Minuspol. Aufgrund der Spannung kommt es zu einem Stromfluss.
Man sagt, das die chemische Energie in der Batterie, in eine elektrische Energie umgewandelt wird. Die elektrische Energie verstehe ich, als den Stromfluss der Elektronen in einem Stromkreis, aufgrund der Spannung. Z.B benötigt eine Waschmaschine eine höhere elektrische Energie als eine Glühbirne.
Nun stelle ich mir die Frage was genau die chemische Energie in diesem Beispiel ist?
Danke im Vorraus.
6 Antworten
Es gibt ja viele verschiedene Batterietypen, sodass man diese Frage nicht im Detail beantworten kann. Eigentlich müsstest du für eine detaillierte Antwort ein Halbjahr Chemie-LK zum Thema Elektrochemie absitzen. Ich probier es trotzdem mal:
Wenn du Schülerin im Chemie-LK wärst, würde ich dir antworten: Allen Batterietypen gemeinsam ist, dass eine Redoxreaktion abläuft, bei der wegen einer Potentialdifferenz Elektronen von der Kathode zur Anode fließen, um im Verlauf dieser Reaktion einen energetisch günstigeren Zustand zu erreichen. Die Potentialdifferenz hängt ab von den Edukten, ihrer Konzentration und manchmal auch vom pH-Wert. Sie lässt sich über die Nernst-Gleichung berechnen.
Würdest du in den Kindergarten gehen, würde ich dir das anhand einer Murmelbahn als Analogie erklären: Die Murmeln rollen immer von oben nach unten.
Deswegen erstmal meine Nachfrage: Welche Vorkenntnisse hast du und warum interessiert dich diese Frage?
VG
Bei chemischen Reaktionen kennen wir solche, die Energie abgeben und solche die Energie benötigen. Sind die Ausgangsstoffe energiereicher als die Produkte, wird Energie abgegeben und die Reaktion läuft in der Regel selbständig ab. Umgekehrt musss Energie zugeführt werden, damit die Reaktion abläuft.
In Batterien laufen normalerweise Redoxreaktionen ab, d.h. ein Stoff gibt Elektronen ab und ein anderer Stoff nimmt Elektronen auf. Anstatt dass dies direkt geschieht, lässt man die Elektronen über einen Leiter und einen Verbraucher fließen.
Ist die Batterie leer (die energieliefernde Reaktion abgeschlossen) wird der Prozess (bei wieder aufladbaren Batterien) umgekehrt, d.h. es wird Energie zugeführt (Akku laden) und die Elektronen fließen in der umgekehrten Reaktion zum Ausgangsstoff zurück.
https://home.uni-leipzig.de/energy/energie-grundlagen/10.html
du kannst dir das so vorstellen: am Pluspol herscht elektronenmangel. also so was wie ein unterdruck. am Minuspol ein elektronenüberschuss. also so was wie ein Überdruck.
wenn du nun beide elektrisch leitend verbindest, hier über die glühlampe, dann fließt der strom von minus nach plus um den "druckunterschied" auszugleichen. da diess auf chemischem wege passiert, sperechen wir von chemischer energie.
lg, anna
https://de.wikipedia.org/wiki/Nickel-Metallhydrid-Akkumulator#Elektrochemie
Hier kannst du dich ein wenig einlesen.
Kommt auf die Zellchemie der Batterie an.