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電解電池-燃料電池系統(tǒng)的效率

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實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/font>

探究電解電池的- 燃料電池系統(tǒng)的效率

實(shí)驗(yàn)原理

通過(guò)E=Pt計(jì)算出系統(tǒng)消耗的能量及系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成的電能，再通過(guò)以下公式計(jì)算系統(tǒng)的能量效率：

實(shí)驗(yàn)器材

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)箱名稱(chēng)	器材名稱(chēng)	數(shù)量	備注
1	新能源實(shí)驗(yàn)箱	氫氣儲(chǔ)氣管模塊	1
2	新能源實(shí)驗(yàn)箱	氧氣儲(chǔ)氣管模塊	1
3	新能源實(shí)驗(yàn)箱	PEM電池基座模塊	2
4	新能源實(shí)驗(yàn)箱	PEM電解電池模塊	1
6	新能源實(shí)驗(yàn)箱	PEM燃料電池模塊	1
6	新能源實(shí)驗(yàn)箱	單端插座模塊	4
7	新能源實(shí)驗(yàn)箱	直角插座模塊	1
8	新能源實(shí)驗(yàn)箱	直線模塊	1
9	新能源實(shí)驗(yàn)箱	250歐電位器	1
10	新能源實(shí)驗(yàn)箱	雙插座模塊	1
11	新能源實(shí)驗(yàn)箱	直線插座模塊	1
12	新能源實(shí)驗(yàn)箱	4mm轉(zhuǎn)2mm香蕉插座	4
13	新能源實(shí)驗(yàn)箱	紅黑導(dǎo)線	6
14	高中物理通用組合儀器箱	數(shù)字萬(wàn)用表	1
15	新能源實(shí)驗(yàn)箱	數(shù)字萬(wàn)用表	1
16	新能源實(shí)驗(yàn)箱	塑料燒杯100mL	1
17		移動(dòng)式多功能電源	1
18		蒸餾水		自備

實(shí)驗(yàn)步驟

1、按照以下實(shí)物圖所示連接好電解實(shí)驗(yàn)部分。

2、按照下圖連接好燃料電池、電位器模塊和單端插座等組成電路。注意電路的正負(fù)極。檢查每個(gè)模塊的極性。燃料電池、電位器必須在同側(cè)有相同的極性。

3、在 100mL燒杯中加入100mL 的蒸餾水，將蒸餾水加注到儲(chǔ)氣罐中，水不要溢出來(lái)。松開(kāi)并提高自由端的軟管，使水向下流入儲(chǔ)氣罐而不溢出。

4、將電解電路和燃料電池電路連接起來(lái)，連接自由端的軟管到燃料電池模塊，使用導(dǎo)線連接 PEM 電解電池到電源。在電路中串聯(lián)一個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表（直流20A）用于測(cè)定PEM電解電池的電流，再并聯(lián)一個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表（直流20V）測(cè)定PEM電解電池的電壓。

5、接通電源。設(shè)置電壓為 3V（注意：過(guò)高的電壓可能會(huì)導(dǎo)致 PEM 電解造成不可逆的損壞）,讓電解電池運(yùn)行3分鐘。

6、將燃料電池底部的孔堵住，啟動(dòng)秒表，當(dāng)儲(chǔ)氣罐中氫氣達(dá)到10cm³時(shí)在表1中記錄下當(dāng)前的電流和電壓和氫氣達(dá)到25cm³時(shí)需要的時(shí)間。

7、氫氣儲(chǔ)氣罐中的氣體體積達(dá)到30cm³關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)。更改電路設(shè)置，使萬(wàn)用表測(cè)量的為PEM燃料電池的電流和電壓，如下圖所示。

8、旋轉(zhuǎn)電位器的調(diào)節(jié)旋鈕，以使電壓U約為 0.35 V，啟動(dòng)秒表和讀出消耗掉10cm³氫氣時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓U和電流I，輸入到表1中，在儲(chǔ)氣罐中剩余5 cm³氫氣時(shí)停止實(shí)驗(yàn)并記錄所需時(shí)間（如果電流I的測(cè)量值在測(cè)量期間出現(xiàn)大幅波動(dòng)，重復(fù)測(cè)量）。