Pila Voltaica

Instituto Tecnológico de León
Ing. Mecatrónica
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Moreno Reveles Isacc Felipe. Barrón Díaz Oscar. Jaramillo Gutiérrez Jaime. López Velázquez Cinthia Stefanía
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Grupo: 7100 Pila Voltaica
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INTRODUCCIÓN-------------------------------------------------
La energía eléctrica vital para el día a día puede ser obtenida de un sin numero de métodos, físicos o químicos. Dichos procesos tienen como principios generarla o acumularla.
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La pila voltaica caracterizada por liberar electrones mediante una reacción química de oxidación-reducción, donde actúan dos elementos, uno en forma deánodo y otro en forma de cátodo, en presencia de una solución acuosa. En este proyecto se trabajara con los elementos Aluminio (Al) y Cobre (Cu) mediante una solución de agua (H2O) y acido Sulfúrico (H2SO4) para generar una pila voltaica. La energía generada mediante la reacción será utilizada para alimentar un circuito electrónico.
Objetivo

Demostrar física y teóricamente como es que selleva a cabo la transformación de energía química en energía eléctrica.

Justificación

Emplear los conocimientos adquiridos durante todo el semestre para llevar a cabo la elaboración de una pila voltaica la cual nos será útil para la alimentación de un circuito sigue líneas el cual es movido por motores.

Antecedentes.

Célula, célula galvánica, pila galvánica o celda voltaica es undispositivo que utiliza las reacciones redox para convertir la energía química en energía eléctrica. La reacción química utilizada es siempre espontánea.

Figura 1. Celda galvánica.

Este dispositivo, dispone de dos electrodos que suelen ser de diferentes metales, que proporcionan una superficie sobre la que ocurren las reacciones de oxidación y reducción. Estos electrodos se colocan en doscompartimentos separados, a su vez inmersos en un medio que contiene iones en concentraciones conocidas, separados por una placa porosa o membrana, que puede estar compuesta por acristalamiento arcilla, porcelana u otros materiales.
Material a utilizar.
1.-8 laminas de cobre de 0,044gr c/u.
2.-8 laminas de aluminio de 0,026gr c/u.
3.-Agua destilado 90 ml.
5.- Acido sulfúrico 30 ml.
6.- Cable de cobre.7.- Recipiente de plástico (dividido en 4 partes).

DESARROLLO DE LA PILA VOLTAICA
Procesos
Para la fabricación de la pila voltaica es necesario un recipiente para poder colocar los elementos y sustancias que conforman la pila. Este recipiente tiene las siguientes dimensiones 12 cm de largo x 6.8 cm de ancho x 1.5 cm de alto.
Este recipiente esta dividido en cuatro partes por tres vidriosseparadores sellados. El volumen total de las celadas es de 119.52 cm3. A continuación se puede apreciar el recipiente con sus dimensiones.


Figura 2. Recipiente de la pila.
De igual manea en cada celda se utilizara dos laminas decobre y dos laminad de aluminio, las dimensiones de las laminas para el cobre y aluminio son las mismas cambiando únicamente el peso de las laminas.
El peso de la solución fue calculada de la siguiente manera.
Por cada 100 mm de solución corresponden 75 % de agua y 25% de acido sulfúrico esto para hacer el agua conductora y provocar la reacción redox en los materiales.
1 cm3 de H20 pesa 1 gr. Y1cm3 de H2SO4 pesa 0.0018 gr
Con estos datos es posible determinar cuanto se a ocupar de cada elemento así como calcular su peso equivalente.
Como el volumen de nuestro recipiente es de 119.52 cm3 tuvimos que emplear los siguientes cálculos.

Cantidad de mililitros de H2S04 por 119.52 cm3 de solución acuosa
X= (119.52 cm3) (25%) / 100 ml = 29.88%

Peso de acido sulfúrico por 29.88%....