Manual del usuario
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1. Horizon FCJJ 24 para medir la variaci n de tensi n en los bornes de la pila de combustible en funci n de la variaci n de concentraci n de etanol Gracias al experimento puede observar que la concentraci n de etanol no influye mucho la velocidad de rotaci n de la h lice La explicaci n de esto es que el rendimiento del catalizador de la membrana de intercambio de protones de la pila de combustible se limita Como para una multitud de personas que deben pasar por una puerta estrecha el flujo de personas que pasa la puerta se determina por la anchura de la puerta y no por el n mero de personas que tienen que pasar Ojo Para utilizar este kit en toda seguridad utilice concentraciones de etanol entre el 5 y el 15 Cualquier concentraci n superior al 15 20 destruir la membrana de la pila de combustible Consejo Si no utiliza el aparato durante un per odo de m s de 24 horas saque la soluci n del dispositivo y luego vac e la pila de combustible al abrir el dispositivo de purga Luego vierta agua destilada en el dispositivo y vuelva a purgar la pila de combustible al hacer circular el agua Saque el agua del dispositivo al abrir el dispositivo de purga y al dejar salir el agua Aseg rese de que no se deje agua en el interior de la pila de combustible Horizon Fuel Cell Technologies Experimento 5 producir electricidad con vino o cerveza Testee otros combustibles como vino vodka cerveza al reemplazar el et2. combustible y que el cursor del dispositivo de purga est bien en la posici n posterior hacia el dispositivo Vierta la soluci n de agua etanol en el dispositivo y vuelva a poner la tapa en el dispositivo Nota Si la soluci n empieza a gotear en el extremo del tubo de purga cierre el dispositivo de purga al deslizar el cursor hacia adelante hacia la h lice Espero unos 5 10 minutos antes de conectar los cables el ctricos con las pinzas de cocodrilo a la pila de combustible Despu s de haber esperado unos 5 10 minutos conecte las dos pinzas de cocodrilo de los conductores del motor a los bornes de la parte superior de la pila de combustible Si ha esperado unos 5 10 minutes con los cables desconectados la h lice empezar a girar en cuanto efect e la conexi n Respete el tiempo de espera de 5 10 minutos despu s de cada purga del sistema Ya que es lenta la reacci n el motor puede girar varias horas sin nueva purga V ase experimento 3 Horizon Fuel Cell Technologies Experimento 2 Prueba de cambio de la polaridad Paso 1 Conecte la pinza cocodrilo positiva roja al borne positiva roja de la pila de combustible Luego conecte la pinza cocodrilo negativa negra al borne negativa negra de la pila de combustible Tenga en cuenta que la h lice gira en el sentido de las agujas del reloj Paso 2 Ahora repita el procedimiento al cruzar las conexiones Es decir con
3. Kit de descubrimiento de Bioenerg a Gu a de montaje CE N mero del modelo FCJJ 22 AN ADVERTENCIA Para evitar da os lesiones o incluso la muerte Este kit ha sido dise ado para personas mayores de 12 a os y s lo bajo la supervisi n de adultos que hayan le do y comprendido las instrucciones de este manual Mantenga este aparato lejos del alcance de ni os peque os y animales las piezas peque as pueden ser ingeridas y constituyen un riesgo de asfixia Lea atentamente las instrucciones antes de utilizar el aparato Guarde el manual del usuario para cuando necesite consultarlo 1 Lea atentamente las instrucciones del manual antes de usarlo 2 Este kit ha sido dise ado para personas mayores de 12 a os y s lo bajo la supervisi n de adultos que hayan le do y comprendan las instrucciones de este manual del usuario 3 Es posible utilizar herramientas al montar este kit Sea cuidadoso al manejarlas para evitar lesiones 4 Algunas piezas son peque as y fr giles Sea cuidadoso al manejarlas para evitar que no da en Maneje cada pieza y componente con cuidado 5 Utilice una parte o un componente s lo para los fines indicados en este manual del usuario No intente desmontar una pieza ni cualquier otro componente de este kit 6 No intente ingerir ni beber ning n l quido usado o nuevo utilizado en este kit 7 Guarde el etanol lejos del alcance de fuego o una llama mientras que est mezclando la soluci n Est es
4. anol puro Respete la proporci n de alcohol en la soluci n de recambio Siga los pasos de experimento 1 Producir electricidad con etanol y agua Ojo 1 Aseg rese de que la concentraci n de su soluci n siempre respete los l mites prescritos entre el 5 y el 15 de alcohol Si utiliza un alcohol cuya concentraci n alcanza el 20 o m s mezcle con agua para no sobrepasar el 15 20 de alcohol 2 El uso de etanol que incluye aromas vino etc puede alterar el rendimiento de la pila de combustible Por ello utilice alcoholes variados despu s de haber efectuado otros experimentos con etanol puro y agua 5 15 Si ha realizado todos los pasos del experimento 1 al utilizar otros alcoholes ver que la h lice gira muy lentamente o no gira en absoluto Esta disminuci n del rendimiento est causado por el hecho de que algunos alcoholes contienen componentes aromas qui pueden alterar el buen funcionamiento de la membrana de la pila de combustible Utilice un mult metro o el accesorio de medici n de Horizon FCJJ 24 para medir la tensi n en los bornes de la pila de combustible y compare estas mediciones con las que ha obtenido anteriormente Experimento 6 Estudiar el efecto de la temperatura Nota Antes de soplar aire caliente hacia la pila de combustible primero pruebe la temperatura del flujo de aire en sus manos para asegurarse que no sobrepase los 60 grados C Paso 1 Utilice un secador de pela para soplar aire caliente
5. de cado lado de la pila de combustible o precaliente la soluci n de etanol del dispositivo un poco Ver que en estas condiciones la h lice gira de manera m s r pida Paso 2 Utilice un mult metro o el accesorio de medici n de Horizon FCJJ 24 para medir la tensi n Voltios producida por la pila de combustible Ver que la pila de combustible producir tensiones el ctricas diferentes bajo diferentes condiciones de temperatura Tambi n podr ver los diferentes valores de temperatura y la tensi n en un papel y trazar la curva de la tensi n en funci n de la temperatura Luego determine la temperatura de funcionamiento ptimo para esta pila de combustible Sometidos a una temperatura m s elevada los tomos tienen inclinaci n a agitarse y a interactuar m s f cilmente con el catalizador de la superficie de la membrana Gracias al aumento del n mero de interacciones la reacci n se acelera y la pila de combustible produce m s energ a el ctrica lo que acelera el motor y la h lice Conclusiones 1 Una temperatura m s elevada hace m s probable la reacci n las mol culas de etanol con el catalizador de la superficie de la membrana y acelera la reacci n electroqu mica 2 Una temperatura m s elevada puede tambi n hacer que la membrana se vuelve m s eficaz lo que causa una capacidad m s grande para cambiar protones y por tanto un aumento de la cantidad de energ a el ctrica producida y la rotaci n de la h lice Por consig
6. del papel indicador de PH se explica por el grado de acidez contenido en el combustible utilizado cido ac tico El etanol se transforma en cido ac tico del lado del nodo de la pila de combustible DEFC y el valor PH de la soluci n pasa de un nivel de PH 6 combustible fresco a un grado de PH de 2 indicado por el color rojo combustible usado La reacci n qu mica que ocurre en la pila de combustible DEFC se describe en la p gina 8 Demuestra que el cido ac tico consta de protones de tomos de hidr geno que salen de la mol cula de etanol y la mol cula de agua Estos protones de hidr geno atraviesan la membrana de la pila de combustible mientras que los electrones liberados suministran corriente el ctrica al pasar por el circuito exterior por tanto por el motor el ctrico al provocar la rotaci n Conclusi n La pila de combustible con etanol DEFC produce electricidad al transformar una soluci n de etanol en una soluci n cida que se parece mucho al vinagre Para permitir el funcionamiento ininterrumpido de la pila de combustible reemplace la soluci n de etanol regularmente Experimento 4 Estudiar el efecto de la variaci n de concentraci n de etanol Es posible variar la concentraci n de etanol en la preparaci n de combustible Para obtener una concentraci n del 15 vierta 9 ml de etanol puro en la medida y a ada agua destilada hasta que alcance el nivel de 60 ml Utilice un mult metro o el accesorio de medici n de
7. ecte la pinza cocodrilo positiva roja al borne negativa negra de la pila de combustible y conecte la pinza cocodrilo negra al borne positiva roja de la pila de combustible Tenga en cuenta que la h lice gira en el sentido contrario a las agujas del reloj Conclusi n La corriente circula del polo positivo al polo negativo y hace girar la h lice en el sentido de las agujas del reloj Al cruzar las conexiones la corriente circula en sentido contrario a las agujas del reloj Experimento 3 El consumo de combustible de etanol Si la h lice gira de manera m s lenta o se para completamente significa que el etanol en la pila de combustible casi est completamente consumido En caso de temperaturas normales la mayor a de etanol en el interior de la pila de combustible se transforma en cido ac tico es decir vinagre Observamos el combustible consumido cido ac tico si la h lice empieza a girar lentamente o se para Paso 1 Ponga una pieza de papel indicador de PH debajo del extremo del tubo de purga Paso 2 Abra el dispositivo de purga al deslizar el cursor hacia atr s y deje caer una gota de combustible usado en el papel indicador de PH Luego vuelva a cerrar la purga El papel pasar r pidamente a un color rojizo Paso 3 Remoje otro papel indicador de pH en el contenido del dispositivo Ver que el color del papel indicador de pH casi no cambia La diferencia de color
8. ila de combustible c Controle si el tubo del combustible permite circular libremente y alcanzar la pila de combustible sin trabas Horizon Fuel Cell Technologies
9. trictamente prohibida la inflamaci n de etanol y la soluci n etanol 8 Utilice este kit con temperaturas entre 5 y 40 grados Celsius KIT DE DESCUBRIMIENTO DE BIOENERG A GU A DE MONTAJE O etanol O Agua destilada el juego FCJJ 22 Preparar una soluci n de etanol al 10 Ojo Aseg rese de que no pueda entrar el etanol puro en la pila de combustible La pila de combustible DEFC produce energ a a partir de una soluci n que incluye un 5 15 de alcoholo Una concentraci n superior al 15 puede da ar la pila de combustible y causar que no funcione correctamente Para un mejor funcionamiento utilice una mezcla del 10 de etanol y el 90 de agua Guarde el etanol lejos del alcance de fuego o una llama mientras est mezclando la soluci n No inflame el etanol ni la soluci n de etanol Paso 1 Rellene la medida con 6 ml de etanol puro hasta la graduaci n de 6 ml Paso 2 Rellene el resto de la medida con agua hasta que alcance la graduaci n de 60 ml Paso 3 Mezcle el contenido de la medida cuidadosamente Experimento 1 producir electricidad con etanol y agua Paso l Paso 2 Saque la h lice de la caja Introduzca la h lice cuidadosamente en el eje del motor Abra el dispositivo de purga al deslizar el cursor hacia atr s Aseg rese de que el tubo que conecte el dep sito a la pila de combustible est bien fijado Aseg rese de que el dispositivo de purga est correctamente conectado a la pila de
10. uiente es posible aumentar la potencia de las pilas de combustible con etanol DEFC al aumentar su temperatura o la temperatura del combustible Soluci n de problemas A La h lice empieza a girar de manera m s lenta o se para completamente Soluci n a Desconecte los cables del motor de los bornes de la pila de combustible Ponga el extremo del tubo de purga encima de un contenedor y vac e el contenido de la pila de combustible Mantenga abierto el dispositivo de purga para que el combustible usado salga de la pila y que hace sitio para combustible fresco Espere unos 5 a 10 minutos antes de volver a conectar las pinzas cocodrilo de los conductores el ctricos del motor en los bornes de la pila de combustible Si fuera necesario d un ligero impulso a la h lice para hacerla girar Luego observe que la h lice gira a una velocidad constante b Controle el nivel de combustible en el dispositivo Si no es demasiado elevado el l quido no lograr a llenar la c mara de la pila de combustible por gravedad Prepare una nueva soluci n de etanol agua 5 15 y vi rtala en el dispositivo B Despu s de haber conectados los tubos y los conectores el ctricos de nuevo la h lice no empieza a girar Soluci n a Aseg rese de que los conductores el ctricos est n conectados de manera correcta a los bornes de la pila de combustible b Aseg rese de que el tubo que viene del dispositivo est conectado de manera correcta al cabezal de la p
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