为什么加水汽车不普及呢(水竟然也可以燃烧)

在我们的认知当中,水是一种不能燃烧的液体,它是在日常生活中经常使用的灭火物质。如果有人说水也可以燃烧,一般都会认为这是无稽之谈,可能会认为这是不可能的,水怎么可能会被点燃呢?

当然水并不能直接被点燃,这里讲的水可以“燃烧”并不是指水可以直接被点燃,我们这里需要先将水转化为可燃的氢气(H2)。

为什么加水汽车不普及呢(水竟然也可以燃烧)(1)

水的化学性质:

水也就是氧化氢(H2O),水由H2O分子(水分子)组成的,1个H2O分子由两个氢(H)原子和一个氧(O)原子组成。它是一种弱电解质可以发生微弱的电离现象,1个水分子可以电离出1个氢离子(H )和1个氢氧根离子(OH-),在25℃的常温状态下1moL水可以电离出10^-7moL的氢离子(H )和10^-7moL的氢氧根离子(OH-)。

水的电离方程式:

H2O ↹ H OH-

纯水在外加直流电源的情况下,负极这时变为阴极,正极这时变为阳极,阴极可以吸引水电离出的氢离子(H ),并让氢离子(H )得到电子发生还原反应变为氢气(H2),阳极可以吸引水电离出的氢氧根离子(OH-),并让氢氧根离子(OH-)失去电子变为氧气(O2)和水(H2O)。

阴极反应方程式:

2H 2e- = H2↑

阳极反应方程式:

4OH- -4e- = O2↑ 2H2O

总反应方程式:

2H2O (通电)= 2H2↑ O2↑

由于纯水的导电性比较微弱,这里我们可以在水中加入苏打(Na2CO3)来增强导电性。

为什么加水汽车不普及呢(水竟然也可以燃烧)(2)

电解水

我们知道氢气(H2)是一种高效无污染的可燃性气体,氢气(H2)在空气中燃烧的反应生成物也是水(H2O)。

氢气在空气中燃烧的化学方程式:

2H2 O2 (点燃)= 2H2O

汽车不使用氢气驱动的原因:

理论上可以在汽车油箱当中加入水,然后用上面的方法将水(H2O)转化成氢气(H2),最后再让氢气(H2)燃烧驱动汽车内燃机运行,但实际为什么现在的汽车基本不采用这种方式驱动呢?

1、水电解过程的能量浪费:

我们知道水在电解的这个过程中有一部分能量成为了我们无法使用的能量,这个过程造成了能量的浪费。

2、汽车内燃机将热能转化为机械能的效率较低:

汽车内燃机大约只能让30%~40%的热能转化为机械能,可燃物燃烧时释放的热能其实大部分都会被传递到空气当中,只有少部分会被我们真正利用。

这也是为什么现在提倡汽车采用蓄电池驱动的一方面原因,蓄电池将化学能转化成电能的效率可以达到90%,直流电动机将电能转化为机械能的效率可以达到80%,故汽车如果采用蓄电池驱动,这个整体的能量转化效率可以达到72%。

为什么加水汽车不普及呢(水竟然也可以燃烧)(3)

通过上面的分析,我们可以看出直接使用蓄电池驱动汽车运行要比采用燃烧氢气(H2)的能量利用率更高。我们没有这个必要多此一举使用上面的方法让水(H2O)转化成氢气(H2),再让氢气(H2)燃烧驱动汽车内燃机运行,这样做其实并没有什么效益只是会让能量的转化效率降低。

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