Trabalho de eletricidade

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Eletricidade aplicada – 2015-1
Trabalho de eletricidade aplicada p / AV1.
Pesquisa sobre pilhas e baterias
Fazer uma pesquisa sobre os diversos tipos de pilhas e baterias existentes e que utilizamos no dia a dia.
Informar quais as aplicações de cada tipo da pilha ou bateria, onde são utilizadas, de que elementos químicos elas são feitas e outras informações que estiverem disponíveis como capacidade de carga e outras. 
 
Apresentação do trabalho:
Apresentar sob forma de um relatório simples, com as seguintes informações na primeira página:
Nome do trabalho, 
Nome do aluno, 
Nome do curso, 
Data, 
Nome da disciplina, 
Nome do professor, 
Após a primeira página, que poderá ser impressa, deverá ser apresentado um resumo com no mínimo duas páginas e no máximo quatro páginas manuscritas, contendo: introdução, desenvolvimento do trabalho, conclusão e referencias bibliográficas.
Obs.: Note que na pesquisa poderão ser obtidas muitas informações que ocupariam muitas páginas manuscritas, mas procure extrair as informações relevantes de maneira que se obtenha um resumo que caiba em no mínimo duas páginas manuscritas e no máximo quatro páginas manuscritas.
O prazo para entrega é uma semana antes da AV1, valendo até 2 pontos na AV1.
Se a entrega ocorrer após o prazo, valerá até 1 ponto na AV1.
Se a entrega ocorrer após a AV1 não será acrescido nenhum ponto na AV1. 
Em 1786, o anatomista italiano Luigi Galvani (1737-1798) dissecou uma rã sobre sua mesa, na qual se encontrava uma máquina eletrostática. Galvani observou contrações nos músculos do animal no momento em que seu assistente por acaso tocou com a ponta de seu bisturi no nervo interno da coxa da rã. Ou seja, isso acontecia no momento em que os tecidos da rã eram tocados por dois metais diferentes.
Galvani passou a defender, a partir de tal momento, uma teoria que tentava explicar esse fato: a teoria da “eletricidade animal”. Segundo Galvani, os metais eram apenas condutores da eletricidade, que na realidade estaria contida nos músculos da rã.
Entretanto, sua teoria estava errada e isso foi visto pelo físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), que realizou vários experimentos e notou que quando a placa e o fio eram constituídos do mesmo metal, as convulsões não apareciam, mostrando que não havia fluxo de eletricidade. Assim, ele passou a defender o conceito (correto) de que a eletricidade não se originava dos músculos da rã, mas sim dos metais e que os tecidos do animal é que conduziam essa eletricidade.
Para provar que estava correto, Volta fez um circuito formado por uma solução eletrolítica, ou seja, uma solução com íons dissolvidos, que ele chamava de condutor úmido ou condutor de segunda classe, colocados em contato com dois eletrodos metálicos. Esses últimos, Alessandro Volta designava de condutores secos ou condutores de primeira classe.
Ele fez isso por colocar um condutor úmido (que era uma solução aquosa salina) entre dois condutores secos (que eram metais ligados por um fio condutor). Nesse momento ele observou que se despertava o fluxo elétrico. Ele passou a entender também que dependendo dos metais que ele utilizava, o fluxo da corrente poderia ser maior ou menor. Desse modo, podemos admitir que a ideia do que é uma pilha já estava sendo entendida e explicada por Volta.
Em 1800, Volta criou a primeira pilha elétrica que passou a ser chamada de pilha de Volta, pilha Galvânica ou pilha voltaica e, ainda, “rosário”. Um esquema dessa pilha é mostrado abaixo: ele colocou um disco de cobre por cima de um disco de feltro embebido em uma solução de ácido sulfúrico e, por último, um disco de zinco; e assim sucessivamente, empilhando essas séries até formar uma grande coluna. O cobre, o feltro e o zinco tinham um furo no meio e eram enfiados numa haste horizontal, sendo assim conectados por um fio condutor.
Esse experimento causou reviravoltas no mundo científico e a partir daí todos os aparelhos que produziam eletricidade a partir de processos químicos (ou seja, que produziam energia química em energia elétrica) passaram a ser chamados de celas voltaicas, pilhas galvânicas ou, simplesmente, pilhas.
Pilhas Secas de Leclanché:
Essas pilhas são formadas basicamente por um envoltório de zinco, separado por um papel poroso e por uma barra central de grafite envolvida por dióxido de manganês (MnO2), carvão em pó (C) e por uma pasta úmida contendo cloreto de amônio (NH4Cl), cloreto de zinco (ZnCl2) e água (H2O).
O zinco funciona como o ânodo, perdendo elétrons; e o grafite funciona como o cátodo, conduzindo os elétrons para o dióxido de manganês:
Pilhas alcalinas:
Seu funcionamento se assemelha muito com o das pilhas secas de Leclanché, porém, a única diferença está que no lugar do cloreto de amônio (que é um sal ácido), coloca-se uma base forte, principalmente o hidróxido de sódio (NaOH) ou o hidróxido de potássio (KOH).
Pilhas de lítio/dióxido de manganês:
Essas pilhas são leves e originam uma grande voltagem (cerca de 3,4 V), devido a isso, elas são muito utilizadas em equipamentos pequenos como relógios e calculadoras. Diferentemente dos casos anteriores, o seu formato é de moeda,
Bateria de Níquel-cádmio 
Esse tipo de bateria é empregado em diversos aparelhos, entre eles telefone celular e filmadora. Possui a vantagem de ser recarregável por milhares de vezes, o grande problema da bateria de níquel-cádmio é que ela tem uma alta propensão a vazar, o que pode até mesmo corroer a placa-mãe. 
Bateria de chumbo 
A fabricação dessa bateria é antiga, vem desde o ano de 1915. As baterias de chumbo são baterias duráveis e justamente por isso, escolhidas para o uso em carros. A composição desse tipo de bateria consiste em uma corrosiva solução aquosa de ácido sulfúrico, com d = 1,28 g/cm3 e 38 % em massa de H2SO4. 
Bateria selada 
Sabe-se que nos carros as baterias são recarregadas pelo uso de um alternador, só que isso pode acarretar em alguns problemas técnicos, por exemplo, a água da solução de bateria passa por uma decomposição. Para evitar, passou-se a adicionar 0,07% de cálcio aos eletrodos de chumbo, o que reduz a secagem da água. Foi a partir daí que surgiram as baterias seladas, elas não necessitam da adição de água durante sua vida útil.
É para essa e outras descobertas que a Eletroquímica existe, essa ciência permite a construção de baterias cada vez mais duráveis e o melhor, com baixa manutenção. 
Diferença entre baterias e pilhas
Tanto as pilhas como as baterias são dispositivos nos quais uma reação de oxirredução transforma energia química em energia elétrica.
O processo de funcionamento das duas é espontâneo e tem o mesmo princípio químico: a transferência de elétrons entre um metal que tem a tendência de doar elétrons (eletrodo negativo – ânodo) por meio de um fio condutor para um metal que tem a tendência de receber elétrons (eletrodo positivo - cátodo).
Porém, a diferença entre esses dois dispositivos está no fato de que uma pilha é formada apenas por um eletrólito (solução condutora de íons também denominada de ponte salina) e dois eletrodos, enquanto a bateria é formada por várias pilhas ligadas em série ou em paralelo.