2011年12月17日 星期六

電池 Batteries


化學原理啟迪280
1.        【電池Batteries電池,由一系列電池元件組合而成,每個小電池組件的電位差,通通加起來成為整個電池的電位差。電池,是直流電的其中一個來源,並且是人類社會可攜式能量的主要能源。
2.        【鉛蓄電池Lead Storage Battery1912年左右,汽車開始使用電動啟動裝置,鉛電池成為製造汽車的主要機件。鉛電池能夠承受極端的溫度,從-3010017.837.8),也耐得住凹凸不平的路面折磨,繼續維持數年的使用壽命。
3.        在鉛電池中,純鉛是陽極,包裹氧化鉛的鉛是陰極,電極浸泡在含有硫酸的電解質溶液,電極反應如下:
4.        注:硫酸H2SO4的解離
H2SO4H2O→HSO4H3O
HSO4H2O→SO42H3O
5.        解釋鉛蓄電池的氧還反應
l  陽極反應 PbHSO4→PbSO4H2e
這是一個氧化反應。Pb失去2個電子成為Pb2,與失去H+SO42結合成PbSO4Pb失去的2個電子e成為產物,為電池製造出電流,H+也成為產物。
l  陰極反應PbO2HSO43H2e→PbSO42H2O
這是一個還原反應。電子e與質子H的刺激,使得PbO2分開成為Pb22個帶負電的氧OHSO4分開成為HSO42,並且Pb2SO42結合成為PbSO42個帶負電的O4個帶正電的H2個電子e結合成為H2O
6.        標準的汽車鉛蓄電池是由6個電池組件串連起來;因為電極是格子狀構造,每一組電池包含許多電極,能產生2伏特的電力。

7.        特別留意,在電池反應中,硫酸會隨著電池釋放電子而耗損,降低溶液的電解質濃度;一個完全充電的電池,釋放電能前,電解質濃度大約1.28g/cm3,電池反應進行過程,格狀電極表面釋放電子,消耗硫酸溶液的電解質,產生固體的硫化鉛。因此電池的充電情況可透過測量硫酸溶液的濃度而知道。
8.        如果我們要重新充電電池,那就要強迫電流以相反方向流過電池,也就是進行逆反應來使物質還原到反應前的狀態。汽車使用的電池,會持續被引擎驅動的發電機充電。
9.        如果有一部汽車的電池如果沒電,我們可用另一台汽車上有電的電池連接沒電的電池,讓它重新充電,不過這個過程蠻危險,因為通電會導致沒電電池內的水被電解,產生氫氣和氧氣
10.     跨接在二台車的線路稍微斷電引起的弧光,有可能點燃被充電的電池中的氣體混合物,如果電池內的氣體真的被點燃,電池會爆炸、噴射出有腐蝕性的硫酸。不過這個問題是可避免的,只要我們連接的是引擎的地線,遠離電池,那麼跨接線中斷引發的弧光就不會有害。
11.     傳統電池每隔一段時間就必須打開來灌水,因為電解溶液內的水,會在充電過程電解耗損掉,新型電池的電極,由鉛鈣合金做成,能夠避免水被電解,這種電池可以完全密封,不需要添加任何的水。
12.     十分令人驚訝的是,85年來鉛酸電池持續被使用,至今尚未有更好的電池系統,雖然鉛蓄電池很好用,但是它在汽車的有效壽命只有35年。
13.     雖然表面上看起來,鉛酸電池應該可以反覆「放電-充電」無數次,但實際上道路震動的物理破壞會把電極上固體PbSO4搖散開來,產生化學副反應,這些副反應最後會讓電池壞到不能使用。
n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl Chemical Principles ;圖片來源:Wps.prenhall.com

徐弘毅:
1.        電池,由一系列電池元件組合而成,每個小電池組件的電位差,通通加起來成為整個電池的電位差。每個人一生各種經驗、知識、修養累積起來知識存量就是他的「電位差」,遇到困境無法解決,代表個人知識修養不足,這個時候應該如何充電呢?《易經》將人生可能面臨的各種處境分類,其中一種困境稱為「剝掛」,這是危機逼近的前兆。
2.   【易經23 剝卦】剝:不利有攸往。彖曰:剝,剝也。柔變剛也。不利有攸往,小人長也。順而止之,觀象也。君子尚消息盈虛,天行也。
3.        剝卦:不適宜有什麼太大的舉動。剝,就是剝落的意思。原本很堅強的東西逐漸地剝弱(柔:漸進),也是剛強的環境逐漸地被削弱。不利貿然行動,因為不正義的勢力很猖獗。應該慢慢地停止腳步,仔細地觀察各種現象。優秀的領導者,他會注重各種訊息,判斷什麼地方是真實、什麼地方是虛假,看清世界局勢的走向。簡單說,大勢底定。
4.        象曰:山附於地。剝。上以厚下安宅。觀察到的現象是:大山依附、仰賴平地。權貴,剝落的現象,所以,有力量的人,要厚植平民的民生,讓他們安居、吃飽。
5.        初六,剝床以足,蔑貞,凶。象曰:剝牀以足,以滅下也。初六,有床腳逐漸腐敗,這是因為看不起正道,有凶險。從現象觀察,牆角開始腐敗,根基逐漸瓦解。
6.        六二,剝牀以辨,蔑貞,凶。象曰:剝床以辨,未有與也。六二,這個床已經腐敗到床辨(床面與床腳的斜支撐),繼續看不起「正道」,會更凶險。那個現象就是,如果連床的斜支撐都開始腐敗了,那麼就失去扶持的力量。
7.        六三,剝之,无咎。象曰:剝之,无咎,失上下也。六三,把腐敗的表面全部都剝開,面對錯誤,才不會繼續錯下去。那個現象可以給我們啟示,人必須要坦白地掀開腐敗的地方,雖然社會上下都會有損失,也要認了。
8.        六四,剝床以膚,凶。象曰:剝床以膚,切近災也。六四,已經腐敗到床面上了,凶險是隱藏不住的,從那個現象已經可以理解,災害已經確切地迫近了。
9.        六五,貫魚,无不利。象曰:以宮人寵,終無尤也。六五,所有的人要一視同仁,好像魚貫相連(魚一隻隻串起來),就好像對所有嬪妃都一樣寵愛,才有利於發展。那個現象是說,對所有的百姓都要一樣的疼愛,社會要公平正義,最後才不會有民怨。
10.     上九,碩果不食。君子得輿,小人剝廬。象曰:君子得輿,民所載也。小人剝廬,終不可用也。上九,頂級的水果,不吃。優秀的領導人倡導簡樸生活、重視民意;小人則是不斷地搞破壞、唱衰。那個現象就是說:優秀的領導人,他會重視人民真正的需要,反應真實,百姓就會愛戴他。小人他只懂得搞破壞,最終就知道那樣的人不能用。
11.     《易經》剝卦,顯示大環境的榮景,逐漸崩解當中,未來前途堪慮,危機四伏,並且幼稚不成熟的人主導世界大局。優秀的領導人,會非常注重所有資訊的正確性,配合世界趨勢來行政。
12.     剝卦的相生(錯卦)是夬卦,夬卦意思是,對於不正義的事情、虛假的事情一定要切割清楚口號喊得很大的商業行為或政策都有危險,要警告自家人,千萬不可以與別人兵戎相見,要為長期的理想繼續奮鬥,行動要果決,這樣才有收穫,最後才會令人感到滿意,但是,決不能情緒失控
13.     任何執行的政策,光喊口號會有很大的危險,會把所有的光環、聲望都給賠掉,並且要警告自己,絕對不可以對別人兇狠,因為自己的條件還很差,應該加強請教專家,這樣行政才能延續。從自然的現象:「水蒸氣,布滿天空」應該要體會,對所有的百姓廣施博愛,避免用權術。
14.     剝卦的顛倒(綜卦)是復卦,復卦意思是,要復興「正道」才會順利,目前收支都沒有問題,與友邦交往也沒有問題,各行各業都應該回復「正道、學術專業」,一直到道理熟練,才有未來。大家對於轉變,充滿期待,所以,一開始會順利,這個時候一定要所有的領域都嚴格地遵守專業,才能夠符合大局的發展。
15.     剝卦的交互卦是坤卦,坤卦代表社會的發展重點:不求繁榮,在靜止中儲存力量,講求柔和、包容,加強五育均衡的教育,在溫和的行政過程中,堅守正道,專業標準,保持安靜、低調。讓所有的百姓、公務人員、打工族、黨工都有一技之長
16.     世界大環境不好的時候,我們自己的重點應該是,嚴格地自我要求遵守道理,遵行專業標準,這樣才有前途;任何的花招、口水、批評、造勢活動都會惹人厭。如果在自己的專業能力上更加強,未來才有好的前途。環境愈惡劣,就愈需要專業人才,在惡劣的環境中,具備真才實學的人會受歡迎,派經營、嚴守專業的企業會發展。
17.     藉著世界局勢不好來改革,讓各行各業都回歸正道,社會才不會有危險。國家要特別注意專業人才的培養,否則會一蹶不振。政客再多的權謀、政治宣傳都沒有用,要深切地知道未來的時代百姓最亟需具備的條件:1.降低物質欲望。2.過簡樸的生活。3.加強專業能力。4.增加知識。這四點做不到,會害慘百姓,也會害慘國家。
18.     大環境逐漸崩解,每個人都要有長期的奮鬥計畫。世界經濟局勢烏雲密布,消息逐漸曝光,百姓會愈來愈恐慌,這個時候領導人一方面要安慰百姓,另外一方面每個人要守本分把該做的事情做好,不要胡亂投資,謹慎、保守、多讀書
19.     世界局勢不好,我們不能抗逆,要順著趨勢,不要過度投資發展,要休息、安養,加強求學才是上策。兩岸關係維持現狀最好,不統、不獨、不簽任何條約,才是最聰明的做法。

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