Sari la conținut

Pilă Karpen

Adaugă legături
De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Pila Karpen, numită și pila K[1] (mai rar pila VK),[2] denumită de autorul ei pila termoelectrică cu temperatură uniformă, este o pilă electrică inventată de Nicolae Vasilescu-Karpen.[3][4] A fost brevetată în 1924[5] și realizată în 1950.[6] Din 2013 se află expusă la Muzeul Național Tehnic „Prof.ing. Dimitrie Leonida” din București.[7][2]

Descriere

Pila Karpen este formată dintr-un electrod din aur și un electrod din platină, în timp ce electrolitul este acid sulfuric de puritate ridicată.[8] Din potențiale de electrozi ale celor două metale (+1,52 V pentru aur[9][10] respectiv +1,188 V pentru platină[11]) rezultă că această pilă electrochimică poate genera o tensiune de circa 0,33 V. Două pile înseriate vor furniza aproape 0,7 V.

În cadrul Universității Politehnica din București a fost elaborat un model matematic al termosifonului din interiorul pilei, necesar pentru depolarizarea electrozilor, fără a se aborda aspecte privind proveniența energiei furnizate de pilă.[12] Însă este cunoscut faptul că intensitatea curentului furnizat de pilă este extrem de mică, ceea ce, împreună cu reactivitatea foarte mică a electrozilor, ar explica durata foarte mare de funcționare a pilei fără un consum observabil de electrozi sau electrolit, consum presupus a exista ca și consecință din principiul al doilea al termodinamicii. Potrivit lui Nicolae Diaconescu, directorul muzeului „Dimitrie Leonida”, la 27 februarie 2006, după 56 de ani de la construirea pilei, aceasta încă funcționa.[8]

Analize științifice mai recente descriu pila ca fiind un capacitor dublu strat electrochimic cu autoîncarcare spontană și cu un gradient de temperatură între pilă și mediu presupus a exista ca și consecință din principiul al doilea al termodinamicii.[13] Acești autori propun într-un articol științific și mai recent[14] realizarea unui capacitor similar cu pila Karpen bazat acum pe un electrolit diferit de acidul sulfuric și anume iod în soluție apoasă de iodură de potasiu.

O altă pilă longevivă (care, fiind uscată, nu depinde nici de prezența unui electrolit) e cea din experimentul "clopotul electric de la Oxford" care funcționează neîntrerupt de peste 150 ani.[15]

Unele articole de presă susțin că invenția lui Karpen ar fi un perpetuum mobile de speța a 2-a[2][6][7][8][16]. În unele articole se pretinde chiar că putea fi folosită de agenții spațiale și în aplicații militare.[2][8]

Explicarea funcționării pilei de Nicolae Vasilescu-Karpen

În lucrarea sa din 1957 cu titlul Fenomene și teorii noi în electrochimie și chimie fizică, apărută la Editura Academiei Române, creatorul pilei explică modul de funcționare a pilelor create de el. NVK arată rolul esențial al electronilor în funcționarea tuturor pilelor electrochimice, cartea din 1957 având un capitol cu acest titlu.[17] Autorul compară energia electrică furnizată de destinderea izotermă a electronilor de la concentrații mari la concentrații mici cu energia destinderii tot izoterme a unui (mol de) gaz ideal de la presiune mai mari la unele mai mici, cu preluare de căldură din mediul ambiant.

In pilele electrochimice obișnuite tip Volta, Daniel, concentrația diferită a electronilor in vecinătatea electrozilor este menținută prin intermediul reacțiilor chimice de încărcare-descărcare. În pilele K cu electrozi metale inatacabile nu se produc reacții chimice, menținerea concentrației diferite a electronilor se datorează diferenței energiei de interacție electron-aur, respectiv platină.

Din explicațiile autorului pilei referitor la compensarea sau necompensarea căldurii primite sau cedate de gazul electronic din metale(le electrozi) în funcție de prezența sau absența dispozitivelor electrochimice care implică interfețe intre conductorii electrici de ordinul I și II, se observă motivul neaplicării principiul al doilea al termodinamicii sub forma enunțurilor strict legate de funcționarea motoarelor termice care implică procese ciclice bitermice cu un fluid de lucru la pila Karpen. Acest motiv e legat de faptul că gazul electronic (considerat ca fluid de lucru în ipoteza considerării pilelor Karpen ca motoare termice obișnuite cu tot ce implică acest fapt) nu participă la transformări ciclice biterme, ci doar la destinderi sau comprimari izoterme. Ca urmare pila Karpen nu se poate încadra la motoare termice și deci nu se aplică principiul al doilea al termodinamicii în forma strictă bazată pe ciclu Carnot care rămâne valabil pentru motoare termice bazate pe cicluri termodinamice biterme sau echivalent spus pila Karpen nu satisface definiția unui motor termic care să necesite două surse de căldură cu temperaturi diferite. Gradientul termic presupus de unele analize nu a fost dovedit.

Note

  1. ^ Pilele Karpen, sistemul producător de energie electrică fără să consume ceva în schimb, 7 decembrie 2013, Reportajele Telejurnalului, TVR1.
  2. ^ a b c d Laura Maria Albani - Pila Karpen, expusă pentru prima dată în ultimii 30 de ani, Historia.ro
  3. ^ Academia RPR, Dicționar Enciclopedic Român, București: Editura Politică, 1962-1966
  4. ^ Personalități românești ale științelor naturii și tehnicii - Dicționar, București: Editura Științifică și Enciclopedică, 1982, pp. 400-401
  5. ^ "Pile electrique. Brevet d'invention No.577.087"
  6. ^ a b Laurențiu Dologa, Din minunile tehnicii: Pila nemuritoare, ziare.com, 30 iunie 2010, accesat 2018-04-18
  7. ^ a b Marian Păvălașe, BATERIA care NU se CONSUMĂ 60 DE ANI, făcută de un român. Comuniștii lui Ceaușescu au ascuns-o într-un seif imens, Evenimentul Zilei, 7 decembrie 2014, accesat 2018-04-18
  8. ^ a b c d I. Golea, "Pila nemuritoare", Ziua, 11 martie 2006, accesat 2018-04-18
  9. ^ E3 Chemistry Review Book, 2018 Home edition, E3 Scholastic Publishing, 2017, ISBN: 978-1978362437, p. 200
  10. ^ Standard electrode potentials, chemistryland.com, accesat 2018-04-18
  11. ^ A. J. Bard, R. Parsons, J. Jordan, Standard Potentials in Aqueous Solutions, New York: Marcel Dekker, 1985
  12. ^ Mihai Dogaru, Mircea Dimitrie Cazacu, For a Continuous Working of the Vasilescu-Karpen’s Concentration Pile, elth.pub.ro, accesat 2018-04-18
  13. ^ Văireanu - Vaszîlcsin, Rev. Chim. 66, p. 1293-1298, (2015)
  14. ^ Văireanu - Vaszîlcsin, Bulgarian Chemical Communications, volum49-Special-issueC.pdf
  15. ^ „Exhibit 1 – The Clarendon Dry Pile”. Department of Physics. Oxford University. Accesat în . 
  16. ^ Ovidiu Șandru, Karpen's Pile: A Battery That Produces Energy Continuously Since 1950 Exists in Romanian Museum, greenoptimistic.com, 25 decembrie 2010, accesat 2018-04-18
  17. ^ Fenomene și teorii noi... capitolul XVI, p 170

Bibliografie

  • Nicolae Vasilescu-Karpen, Fenomene și teorii noi în electrochimie și chimie fizică, 1957

Lectură suplimentară

Vezi și

Legături externe

Adus de la https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Pilă_Karpen&oldid=12572605