מכשור אלקטרוני: פרק 8- הולכה בנוזלים

Slides:



Advertisements
Similar presentations
1 Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #4 Refinement in Z: data refinement; operations refinement; their combinations.
Advertisements

מה קורה בתא הפוסט - סינפטי עקב הפעלת סינפסה כימית ?
Map-Reduce Input: a collection of scientific articles on different topics, each marked with a field of science –Mathematics, Computer Science, Biology,
(c) שכנרמכשור 5 גז1 מכשור אלקטרוני: פרק 6 – אלקטרוניקה של הפזה הגזית (פלזמה) 6.6תופעת ה- Avalanche 6.5תגובות קתיונים 6.4תהליכים בפזה גזית 6.3מקורות למטענים.
על איזה חלבון גלובולרי נלמד ? הוא חשוב הוא מוכר הוא מורכב הוא מוכשר.
מה מצולם ? מטר 10 4 מטר 10 8 מטר כדור הארץ אטומי גרפיט אשקלון.
קיימות תגובות אנדותרמיות המתרחשות בטמפ. החדר : לדוגמא התאדות ( אצטון, מים ) המסת אמון חנקתי NH 4 NO 3 במים. התגובה הבאה מתרחשת תוך התקררות מהירה : Ba(OH)
Na+ P-. הפוטנציאל האלקטרוכימי אנרגיה חופשית ל - 1 mole חומר. מרכיב חשמלי מרכיב כימי מרכיבי הפוטנציאל האלקטרוכימי של חומר X: המרכיב הכימי : RTlnC x R –
(c) Schechner Michshur 1 Calorimetry1 מכשור אלקטרוני ד"ר פנחס שכנר לאחרים: ימי א' 8:30 עד 9:30 במעבדה לתאי דלק – D152 עם תיאום מראש http//brd4.ort.org.il/~pinchas.
The Solar Wind And its consequences. dx dA משוואות בסיסיות בהידרו דינמיקה הכח הפועל כתוצאה מגרדיאנט בלחץ על אלמנט מסה - dm.
אילנה זהר, מדריכה מחוזית לכימיה ©
מבוא להנדסת חשמל מעגל מסדר שני.
חורף - תשס " ג DBMS, צורות נורמליות 1 צורה נורמלית שלישית - 3NF הגדרה : תהי R סכמה רלציונית ותהי F קבוצת תלויות פונקציונליות מעל R. R היא ב -3NF.
Map-Reduce Input: a collection of scientific articles on different topics, each marked with a field of science –Mathematics, Computer Science, Biology,
אתר אינטרנט הגישה לאתר האינטרנט של הקורס דרך הקישור Courses באתר הפקולטה להנדסת חשמל:
מכשור אלקטרוני -שכנרBatteries and Fuel Cells (c)1 מכשור אלקטרוני: פרק 10 - בטריות ותאי דלק הפקת חשמל במכונות חום1 בטריות2 סוגים מבנה,סוגים,תכונות בטריות.
קינטיקה כימית ישנן תגובות שמתרחשות תוך שניות, בעוד שאחרות יכולות לארוך שעות, ימים ואף חודשים. גם כאשר תגובה היא ספונטאנית, לא תמיד היא מתרחשת מעצמה – קצב.
Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #6 appendix Statecharts vs. Raphsody 7 (theory vs. practice)
שיקוע מפאזה גזית בעזרת פלזמה - PECVD שיקוע מבודדים ומוליכים ליצירת חיבורי ביניים בסיוע פלזמה פרופ ’ יוסי שחם המחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית, אונ ’ ת ” א.
אנרגיה תזכורת אנרגיה: יכולת לעשות עבודה (כלומר – להפעיל כוח לאורך דרך) עובדה סך כל האנרגיה נשמר בתהליכים פיסיקאליים חשוב להבחין בין עבודה הנעשית על-ידי/כנגד.
The Inferior Olive נוירוביולוגיה ומדעי המוח 2009.
IN מעגל חשמלי אנלוגי לדנדריט הפוסט-סינפטי: מה קורה בתא הפוסט סינפטי עקב הפעלת סינפסה כימית ?
Motion planning via potential fields תומר באום Based on ch. 4 in “Principles of robot motion” By Choset et al. ב"הב"ה.
Open Circuit Voltage in a Glucose Alkaline Fuel Cell Operated in Continuous Mode Lea Mor, Eugenia Bubis, Nissim Sabag, Zeev Rubin, Pinchas Schechner Ort.
תכונות העברה Transport properties
כוחות משיכה בין מולקולריים כוחות חלשים כוחות וון דר וולס (Van der Vaals) בנוסף לכוחות החזקים שקיימים בקשרים הכימיים המחזיקים אטומים ביחד קיימים גם כוחות.
תרמודינמיקה השפעת טמפרטורה על GG בקרה קינטית ובקרה תרמודינמית רים נאוה ארנה.
הקיבול איננו תלוי במטען ובפוטנציאל
השראה והשראות ראינו כי לולאת זרם + שדה מגנטי  פיתול האם פיתול + שדה מגנטי  זרם ? התשובה חיובית. נתבונן בשני הניסויים הבאים ניסוי ראשון: לולאה מחוברת.
הקדמה. תנועת גל בחומר. קריסת הגל. משוואת ברגר (Burgers’ equation) ופתרונה. גלי הלם. סיכום.
Data Structures, CS, TAU, Perfect Hashing 1 Perfect Hashing בעיה : נתונה קבוצה S של n מפתחות מתחום U השוואה ל - Hash : * טבלה קבועה (Hash רגיל - דינאמי.
1 Data Structures, CS, TAU, Perfect Hashing בעיה: נתונה קבוצה S של n מפתחות מתחום U השוואה ל- Hash : * טבלה קבועה (Hash רגיל - דינאמי) * רוצים זמן קבוע.
משטר דינמי – © Dima Elenbogen :14. הגדרת cd ו -pd cd - הזמן שעובר בין הרגע שראשון אותות הכניסה יוצא מתחום לוגי עד אשר אות המוצא יוצא מתחום.
עקרון ההכלה וההדחה.
שדות מגנטיים בצפון הרחוק אפשר לראות את זוהר הצפון, כמו וילון של אור, הנמשך על פני כמה אלפי קילומטרים, גובהו כמה מאות קילומטרים ונמתח סביב כדור הארץ בקשת.
מבוא למדעי המחשב תרגול 3 שעת קבלה : יום שני 11:00-12:00 דוא " ל :
Markov Decision Processes (MDP) תומר באום Based on ch. 14 in “Probabilistic Robotics” By Thrun et al. ב"הב"ה.
שדות חשמליים בהתפרצויות מרובות של הר הגעש סקוראגימה ביפן, נצפו מספר רב של התפרקויות חשמליות (ניצוצות) מלוות בגלי קול דמויי רעם. תופעה זו איננה תופעת ברקים.
תעלות, נשאים ואינטגרציה ביניהם
מבודד – המצבים הפנויים נמצאים במרחק אנרגטי גדול מאוד Eg2>>kT.
מעגלים חשמליים הצלופח החשמלי הורג את טרפו ע"י פולסים חשמליים. הוא מצליח ליצר הפרש פוטנציאלים של כמה מאות וולטים לאורך גופו. כתוצאה מכך הזרם מראש הצלופח.
Schechner(c) Michshur 12 Problems1 מכשור אלקטרוני 12: תרגילים.
דוגמאות לגלים סטציונריים איריס רוגר פרקים בתנודות וגלים לא לינארייםמנחה: פרופ' לזר פרידלנד.
מבוא לפיזיולוגיה תרגיל מספר 2 פוטנציאל אלקטרוכימי
אמינות של חיבורי ביניים חלק ב’ מנגנוני כישלונות
תרגול 4: תכונות פסיביות של ממברנה
מפל אדיאבטי יבש לחות אטמוספרית משוואת המצב
Lasers4 -Gaseous Schechner (c)1 1השוואת צפיפות פרודות בין מוצק ובין גז 2לייזר He-Ne 3לייזר CO 2 4לייזר Excimer 4 - לייזרים בפזה הגזית מקורות קרינה ולייזרים.
סיכום קצר של אלקטרוסטאטיקה קיימים שני סוגים של מטען חשמלי – מטענים בסימן שווה דוחים זה את זה, מטענים בסימנים מנוגדים מושכים זה את זה שדות חשמליים: מטענים.
מכללה האקדמית אורט בראודה המחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה מוליכים למחצה
השדה המגנטי קובץ זה נועד אך ורק לשימושם האישי של מורי הפיזיקה ולהוראה בכיתותיהם. אין לעשות שימוש כלשהו בקובץ זה לכל מטרה אחרת ובכלל זה שימוש מסחרי; פרסום.
פיתוח מערכות מידע Class diagrams Aggregation, Composition and Generalization.
מאת סמדר לוי אלקטרוסטטיקה חזרה על:  הקשר בין המושגים  תופעות  חוקים ועוד....  מושגי היסוד קובץ זה נועד אך ורק לשימושם האישי של מורי הפיזיקה ולהוראה.
המחסום הברירני מבחין בין מעבר של חומרים שונים מולקולות הידרופוביות מגיעות מהר מאוד לשיווי משקל. מולקולות הידרופוביות מגיעות מהר מאוד לשיווי משקל. מולקולות.
עקרונות ה-EDM חיתוך בחוט ושיקוע
מצגת תכונות מבנה וקישור
שעור מס' 9 מעגלים חשמליים.
תנועה של מטען בשדה אחיד תנועה מעגלית אם המהירות והשדה ניצבים זה לזה
טרנזיסטור כמתג דו מצבי ממסר - RELAY הפעלה רציפה , PWM
פרוקטוז, C6H12O6 , חד-סוכר מיוחד
המעבדה לקביעה כמותית של תרופות (מספר קורס: (
קשרים בין מולקולריים והשפעתם על מסיסות החומר בממסים שונים
שם הפרק: גמור אלומיניום משה גרף – יעוץ כימי והנדסי
מה קורה כאן?
הנעה חשמלית.
למה רמת פרמי צריכה להיות קבועה בחומר שנמצא בשווי משקל?
אסון הברום המצגת בנויה על בסיס המצגת של אילנה זהר © המרכז הפדגוגי לעובדי הוראה, ירושלים. שולב חומר של ד"ר פלורנס עזרן, מזל נגר, מוחמד אבו פודה, אווה בר.
מושגי יסוד בכימיה בית ספר תיכון עירוני א' נלי פרייזונד רכזת כימיה.
כרומטוגרפיה גזית Gas Chromatography (GC)
תמיסה היא תערובת הומוגנית המורכבת מממס ומומס
Presentation transcript:

מכשור אלקטרוני: פרק 8- הולכה בנוזלים מכשור הפועל בפזה נוזלית 8.1 תופעות הולכה בנוזלים 8.2 מקדם דיאלקטרי נושאי מטען המסת מלחים מבנה מולקולת המים 8.3 הולכה בנוזלים 8.4 חוקי Faraday 8.5 (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מכשור הפועל בפזה נוזלית בטריות תאי דלק מדי לחות צגי Liquid Crystal מתקני אלקטרוליזה אלקטרו-פורסיס אלקטרו-ספינינג קבלים אלקטרוליטיים התא הביולוגי מערכת העצבים DNA (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

V0 C Ke = C0 V מיון נוזלים תופעות אופייניות לנוזל פולרי פולריים לא פולריים מיון נוזלים תופעות אופייניות לנוזל פולרי הקיבול: יחס בין המטען למתח q V C = 1 - מקדם דיאלקטרי C Ke = C0 V0 = V (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים Ke = C0 V0 = V מדידת מקדם דיאלקטרי V0 1 בריק q+ q - V 2 עם דיאלקטרי q+ q - (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים Ke (H2O) = C0 V0 = V מקדם דיאלקטרי של מים Frecuency [Hz] Ke(H20) DC 81 תכונה ראשונה 4.6 x 108 79 3.7 x 109 66 1.7 x 1010 61 תכונה שניה ת. 8.16 (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

תלות הקבוע הדיאלקטרי בתדירות תלות הקבוע הדיאלקטרי בתדירות Ke = n2 F. A. Jenkins and H. E. White Fundamentals of Optics McGraw-Hill Book Company Table 23 II – pp. 483 (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

תכונה שלישית: המסת מלחים m.p. (NaCl) = 1081 0C m.p. (CsCl) = 808 0C תכונה שלישית: המסת מלחים גבישים יציבים מאוד. כוח אלקטרוסטטי - + מתפרקים במים (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים תכונה רבעית: מוליכות בתמיסות עם מלחים A אלקטרוליט: חומר המכיל יונים חופשיים ויש לו מוליכות חשמלית אלקטרודה חיובית אלקטרודה שלילית תמיסה מימית עם "אלקטרוליט" מומס אלקטרוליטים: מלחים, חומצות ובסיסים (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים סיכום תופעות של המים המקדם הדיאלקטרי ב-DC גבוהה מאוד המקדם הדיאלקטרי קטן עם התדירות ב-AC גבישים יוניים נמסים במים לתמיסות עם מלחים (או אלקטרוליטים) יש מוליכות חשמלית (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

הסבר לתופעות: המבנה של מולקולת המים הסבר לתופעות: המבנה של מולקולת המים Permanent Dipole O H a HOH = 104.5 0 מולקולה שעבורה מרכז המסה של הפרוטונים שונה ממרכז המסה של האלקטרונים אפשרי רק במולקולות (לא באטומים) שיש להם סוגים שונים של אטומים להבדיל מדיפול מושרה (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

נזכור יינון ע"י קיטוב מושרה Induced Polarization קבוע Permanent +Z א +V -V +Z קיטוב מושרה ב קבוע +V* -V* +Z + e- יינון ג מולקולה פולרית מקוטבת תמיד, ללא שדה חיצוני שדה חשמלי "מכניס סדר" בנוזל פולרי (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מומנט דיפול קבוע במולקולה של הנוזל מרכז המסה של המטענים החיוביים שונה ממרכז המסה של המטענים השליליים נוזלים פולריים מומנט דיפול קבוע במולקולה של הנוזל לשני מטענים שווים בערכם והפוכים בסימן: d+ ו- d- המרוחקים במרחק L, יש מומנט דיפול m = d x L (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים הרמה המולקולרית במים מומנט הדיפול במים d(O-H) = 96 x 10-12 m O H d+ a HOH = 104.5 0 d- O H m(H2O) = 0.62 x 10-29 [Coulomb.m] m = d x L d = ? (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים מומנט דיפול של המים נחשב את הערך של d של מולקולה (לא מים). נתונים: L = 100 pm m = 0.62 x 10-29 [Coulomb.m] m = Ld d = m/L = 0.62 x 10-29/100 x10-12 = 0.62 x 10-19 coulomb מטען הדיפול d כשבר של האלקטרון 1e- = 1.6 x 10-19 coulomb d = 0.62 x 10-19 coulomb f = d/e- = 0.39 (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

שדה של דיפול q +d d- עבור r>>L r Er = 1 4 p e0 2 m cosq r3 Eq = הדיפול נאוטרלי מבחינה חשמלית, אבל בכל זאת יוצר שדה Er שדה של דיפול Eq השדה של דיפול נופל עם המרחק חזק יותר מהשדה של מטען נקודתי P עבור r>>L q r Er = 1 4 p e0 2 m cosq r3 Eq = 1 4 p e0 m sinq r3 דיפולים יוצרים שדה חשמלי התלוי : במומנט הדיפול ((m = Ld 1/r3 בזווית q +d d- L (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים השוואה בין שדה של דיפול לשדה של מטען נקודתי דיפול יוצר שדה כמו שמטען נקודתי יוצר שדה ההבדלים: שדה של דיפול יורד עם התווך לפי r3 שדה של דיפול תלוי בזווית מומנט דיפול, ,m, ממלא תפקיד דומה למטען של שהמטען הנקודתי אף על פי שהדיפול הוא "נאוטרלי" (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים מדוע הדיפול של המים ... יוצר מקדם דיאלקטרי גבוה ? יוצר המקדם הדיאלקטרי הקטן עם התדירות ? ממיס מלחים ? יוצר תמיסות מוליכות עם אלקטרוליטים ? (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מדוע הדיפול של המים יוצר מקדם דיאלקטרי גבוהה ? מדוע הדיפול של המים יוצר מקדם דיאלקטרי גבוהה ? עם הפעלת שדה חשמלי – הדיפולים של המים מסתדרים בהתאם לשדה + - הקטנת מטענים על פני יחידת שטח של לוח חיובי ע"י צפיפות משטחית של מולקולות מים ניטרול שדה הלוחות ע"י שדה הדיפול H O (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מדוע הדיפול של המים יוצר מקדם דיאלקטרי היורד עם התדירות ? מדוע הדיפול של המים יוצר מקדם דיאלקטרי היורד עם התדירות ? +/- -/+ ~ H O לדיפולים לוקח זמן להסתדר בכיוון ההפוך (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מדוע הדיפול של המים ממיס מלחים ? מדוע הדיפול של המים ממיס מלחים ? הקשר בין היונים בגביש הוא כוח אלקטרו-סטטי שדה הדיפולים נכנס בין היונים ומקטינים את המשיכה האלקטרוסטטית (כמו במקרה של הקבל). הידרטציה של יונים (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים + H O H O הגביש נאוטרלי Ca+b Ag-d aC+b + gA-d H2O התמיסות תמיד נאוטרליות a(+b) = - g(- d) (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מדוע הדיפול של המים ממיס מלחים ? מדוע הדיפול של המים ממיס מלחים ? H O Cl- Na+ H O ? Hydration עטיפת היונים במולקולות מים הקוטב השלילי של דיפול המים מתכוון אל הקתיונים. הקוטב החיובי של דיפול המים מתכוון אל האניונים. מספר המולקולות העוטפות גדל עם גודל היון (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מי הידרטציה O H+ 8x10-6 A 1 H3O+ Be+2 0.3 A 4 Be(H2O)4+2 Mg+2 0.65 A 6 Mg(H2O)6+2 Al+3 0.45 A Al(H2O)6+3 La+3 1.06 A 9 La(H2O)9+3 Cl-1 1.81 A Cl(H2O)4-1 ת. 8.15 מספר המולקולות העוטפות גדל עם גודל היון ליון שלילי פחות מאשר לקטיון. החלק השלילי של המולקולה צר יותר החלק החיובי. O H d+ d- first hydration shell second hydration shell (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

ייצירת תמיסות מוליכות: הולכה בתווכים שונים וואקום e- קתיונים/ חורים אניונים תווך נושאי מטען גז (פלסמה) פולרי נוזל לא פולרי אין הולכה מוליך מוצק מל"מ מבודד אין הולכה (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

נוזלים פולריים התווך המוליך היחידי שבו אין הולכה של אלקטרונים: מסקנה זמן חיים של אלקאטרון במים הוא 0.001 שניה Hamann (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים מדוע הדיפול של המים אינו מאפשר מעבר של אלקטרונים ? בדומה ליוניזציה עצנית של גזים Kr0 Kr+ + e- קיימת בין מולקולות המים שיווי משקל דינמי יון הידרוניום Hydronium H2O + H2O H3O+ + OH- http://en.wikipedia.org/wiki/Hydronium האלקטרון מגיב עם היון H3O+ 2H3O+ + 2e- H2 + 2H2O (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים 8 Jan [carriers/cm3] תווך 6.25 x 10-28 גז Kr בשיווי משקל T = 1500 0K [Kr0] = 5 x 1019 נחושת מל"מ אינטרינצי מים מזוקקים תמיסה מימית של NaCl 1 mole/liter = 1 M (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

חישוב מספר מוליכים בנחושת מתוך המערכה המחזורית מוצאים את: הצפיפות: המסה של סמ"ק המסה המולרית: מה המסה של מול חומר מתוך המסה המולרית מחשבים את המסה של אטום אחד מתוך הצפיפות מחשבים את מספר האטומים בסמ"ק (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים [carriers/cm3] תווך נחושת (בהנחה שכל אטום תורם e לרמת ההולכה) 8 x 1022 גז Kr בשיווי משקל T = 1500 0K [Kr0] = 5 x 1019 6.25 x 10-28 מל"מ אינטרינצי Si (1.6 x 1010) GaAs (1.8x106) תמיסה מימית של NaCl 1 mole/liter = 1 M מים מזוקקים (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

חישוב מספר מוליכים במים מזוקקים H2O + H2O H3O+ + OH- [H3O+] = [OH-] = 10-7 mol/l = 10-7 M 1 mol = Navo = 6.023 x 1023 ions 1 liter = 1000 cm3 [H3O+] = (10-7)(6.023x1023)/1000 = 6x1013 ions/cm3 [Carriers] = [H3O+] + [OH-] = 1.2 x1014 ions/cm3 (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים [carriers/cm3] תווך 6.25 x 10-28 גז Kr בשיווי משקל T = 1500 0K [Kr0] = 5 x 1019 8 x 1022 נחושת (בהנחה שכל אטום תורם e לרמת ההולכה) Si (1.6 x 1010) GaAs (1.8x106) מל"מ אינטרינצי 1.2 x 1014 מים מזוקקים תמיסה מימית של NaCl 1 mole/liter = 1 M (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

חישוב מספר מוליכים בתמיסה מימית נושאי מטענים בסמ"ק של תמיסת NaCl mol/liter 1 1 mol = Navo = 6.023 x 1023 = 1 liter = 1000 cm3 c[ion/cm3] = 6.023 x 1023 1000 cm3 = 6.023 x 1020 ion/cm3 [carriers] = 1.2 x 1021 ion/cm3 (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים [carriers/cm3] תווך 6.25 x 10-28 גז Kr בשיווי משקל T = 1500 0K [Kr0] = 5 x 1019 8 x 1022 נחושת (בהנחה שכל אטום תורם e1 לרמת ההולכה) Si (1.6 x 1010) GaAs (1.8x106) מל"מ אינטרינצי 1.2 x 1014 מים מזוקקים 1.2 x 1021 תמיסה מימית של NaCl 1 mole/liter = 1 M יותר ממל"מ אינטרינזי כמו מוליך מתכתי (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים מונעים יצירת מוליכים של זרמים גדולים. לא ניתן לייצר רשת של מים מולוכים להולכת חשמל לבתים אבל Mobility תגובות כימיות מעבר אנרגיה # אפקט הפעלת שדה חשמלי יישום זרם בתווך אין לא 1 סידור מרחבי Liquid crystals מאט לתווך שולי 2 הפרדת יונים ע"י תנועה Electrophoresis מבחוץ למערכת יש 3 Electrolysis הפקת חומרים נחושת, אלומיניום, כלור מהמערכת אחוצה יש 4 Voltaic Cells בטריות, תאי דלק (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים תא אלקטרוליטי מולקולת מי הידרציה יונים שליליים ינועו בכיוון האלקטרודה החיובית A יונים חיוביים ינועו בכיוון הפוך הזרם במיסה הוא סכום של שני הזרמים. שווה לזרם במוליך החיצוני Cl- K+ אלקטרודה חיובית אלקטרודה שלילית תמיסה מימית (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מוליכות של יונים בתמיסות שני מנגנונים מוליכות של יונים בתמיסות Fel = ne-E מנגנון רגיל: כח חשמלי פועל על מטען כל כדור או עצם הנע בתוך נוזל, סובל מחיכוך, צמיגות Ffriction = 6phrv נוסחת Stokes ne-E = 6phrumax umax = = ne-E 6phr e-E 6ph n r המטען נע במהירות קבועה אחרי האצה ראשנה להבדיל מההולכה בוואקום ובפלסמה Electrophoresis (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים תערובת כיול חומרים נבדקים + + - ~ ~ ~ ~ ניתן לחתוך חלקים מהג'ל. בידוד פרוטאין ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Gel - http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/electrophoresis/ להביא לשיעור הבא: a33 viscosity (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מנגנון שני: "הולכה בנוזלים" העברת יונים ל"אתרים במטען הפוך" בנוזל ובמוצק בדיפול יש הסתברות שהאלקטרון "המחבר" עובר לגמרי לחמצן ומשחחר פרוטון H2O + H2O H3O+ + OH- H3O+ + H2O H2O + HH2O+ O H H+ + דומה לתנועת "חורים" במל"מ רק הפרוטונים עוברים מדיפול לדיפול. הפרוטון נע במהירות גבוהה. לא מושך איתו מי הידרטציה כמו בשיטת ההולכה הקודמת (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים תגובות כימיות A אלקטרודה חיובית H3O+ OH- 4HO- 2H2O + O2 + 4e- אלקטרודה שלילית 2H3O+ + 2e- 2H2O + H2 (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

הולכה במים מלווה תמיד בשינוי כימי אפשר למדוד (או להפעיל) מתח בתא אלקטרו-כימי ללא תגובה. (LCD) אבל אם מעבירם זרם יתרחש שינוי כימי 2Na++ e- 2Na0 אלקטרודה שלילית 2Cl-1 Cl2 + 2e- אלקטרודה חיובית תגובת חצי תא (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים תגובות חצי תא 15 Jan Cu++ + 2e- Cu0 יונים מומסים במים באלקטרודה שלילית: מוצק מתכתי 2Cl- Cl20 + 2e- באלקטודה החיובית: גז (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים המעגל e- A הזרם האלקטרוני A- C+ למעגל יש שני מסלולים, אחד ליונים דרך האלקטרוליט. השני דרך מוליך מתכתי עבור האלקטרונים הזרם היוני (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

תהליכים אלקטרו-כימיים אינטראקציה "חומר-אנרגיה חשמלית" בתא אלקטרוליטי Low Energy Substance + Electrical Energy High Energy Substance/s Electrolysis Battery, Fuel Cell בתהליכים אלו זורם זרם (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

הזרם והמתח בתאים אלקטרו-כימיים E0 = EMF הזרם והמתח בתאים אלקטרו-כימיים E [V] E0 תא אלקטרוליטי forced More energetic products - electrical energy תא גלבני, תא דלק spontaneous Less energetic products + electrical energy מתח עולה ללא זרם i [A] (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

חוק Faraday לאלקטרוליזה המסה של חומר נתון המשתחררת באלקטרודה, יחסית ל-: כמות המטען העובר דרך התא "שווה הערך הכימי" של החומר Chemical Equivalent mx = mchem,x Q = mchem,x I t (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

חוק Faraday לאלקטרוליזה האקיוולנט הכימי של חומר היא: המסה של החומר המתרכב או הדוחה 1.008 g של מימן (מול של מימן) mchem= am valence עבור יסודות:  (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים אלקטרוליזה של מים באלקטרודה שלילית: 4H+ + 4e- H20 באלקטודה החיובית: גז 2O-2 O20 + 4e- (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים שווה הערך הכימי של חמצן 1.008 g H2 8.00 g O2 מהו המשקל האטומי של חמצן? (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים שווה הערך של מתכות 1.008 g H2 Ag+ Cl- Cu+2 2Cl- Al+3 3Cl- "טעות" דידקטית. מים לפני Al התמיסות תמיד נאוטרליות 107.868 g Ag0 XX g Cu0 YY g Al0 (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

(c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים Amper Faraday Mole הגדרת יחידות בסיסיות    Amper 1 הוא הזרם הקבוע הגורם, במשך שניה, לשקיעת מסה של 1.1193 mg Ag 1 A = 1.1193 mg Ag/s האלקטרוליזה מאפשרת למדוד זרם בעזרת מאזניים כמה אלקטרונים יש באמפר? 1 A = 1 Coulomb/s = 1 C/s 1.6 x 10-19 C = 0.625 x1019 e/s Ag+ + e- Ag0 כל אלקטרון העובר דרך התא "מחזר" אטום של כסף 107.868 g Ag 6.023x1023 atoms Ag = X g Ag 0.625x1019 atoms Ag (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

מסות של האלקטרון, אטום מימן ואטום כסף מסות של האלקטרון, אטום מימן ואטום כסף Ag+1 + e- Ag0 כל אלקטרון "יוצר" אטום כסף מסה של האלקטרון me = 9.1x 10-31 Kg מסה של אטום כסף mAg (Kg) = mAg (amu) 1.008 x 10-3 Kg/Navo מסה של אטום מימן mH(Kg) = 1.008 x 10-3 Kg / NAvo mAg/me = ? (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

הפרדאי הוא מול של אלקטרונים הגדרת הפרדאי היא כמות החשמל המשחררת שווה-ערך כימי של חומר Faraday הפרדאי הוא מול של אלקטרונים F = e Navo = (1.6x10-19)(6.023x1023) = 96,489 coulomb הגדרת ה-Mole מספר האלקטרוניים המשחררים מסת מימן של 1.008 g (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

כמות החומר המשחרר או דוחה... mx = mchem,x it t [s] i [A] mx [g] 2 0.1 6 0.2 1 4 (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

דיאלקטריות ומוליכות/התנגדות שתי התופעות מתרחשות כאשר מפעילים שדה חשמלי על תווך מוליכות: שינוי מקום עם הזמן של נושאי המטען A A- C+ e- הזרם האלקטרוני הזרם היונים שינוי מרחק יחסי לאלקטרודות V = iR (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

V בדיפול מושרה דיאלקטריות: שינוי ההתפלגות המרחבית של המטענים +Z +Z קיטוב מושרה בדיפולים מושרים, בהגדרה, הדיפול קיים בזמן הפעלת השדה השדה משפיע על התפלגות המטענים באטומים ומולקולות (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים

V דיאלקטריות: שינוי ההתפלגות המרחבית של המטענים דיפולים קבועים + - H O הוספת סדר מרחבי H O תנועה אקראית V בדיפולים קבועים, השדה מוסיף סדר למולקולות השדה מכוון את הדיפולים המולקולריים (c) שכנר - מכשור אלקטרוני -פרק 8 - נוזלים