Принцип действия топливного элемента (ТЭ)Статьи / Топливные элементы / Принцип действия топливного элемента (ТЭ)Страница 4
h = hмакс (13)
где U – клеммовое напряжение элемента; E – ЭДС элемента.
Если еще учесть, что в топливном элементе могут иметь место потери активных материалов из-за побочных процессов, то полный коэффициент полезного действия по отношению к возможной теплоте сгорания будет равен
hполн = hмакс hF (14)
где hF= – коэффициент полезного действия по току.
Коэффициент hF в значительной мере является условным, его назначение учесть потери, которые можно было бы в принципе использовать для получения энергии и которые не использованы из-за утечек, саморазряда, уноса с циркулирующими жидкостями, газами и т.п. Обычно при рациональной конструкции электродов непроизводительные утечки топливных элементов сводятся к минимуму. В итоге hF для наиболее разработанных водородно-кислородных ТЭ (без учета затрат на продувку) может с достаточным основанием приниматься равным 0,95-0,98.
Максимальная работа и теоретический КПД ТЭ зависят также от давления, концентрации топлива, окислителя и продуктов реакции, поскольку для произвольной реакции aA+bB+…=yY+zZ+…
Здесь ∆G0(T) – изменение энергии Гиббса для реакции, протекающей при той же температуре, но при условии , что все реагенты находятся при стандартном давлении PB=PC=…=PY=PZ=…=1.
Если учесть, что парциальные давления Pi могут быть выражены на основании закона Дальтона через общее давление P и мольную концентрацию компонента xi, то
;
где ∆v=(y+z+…)-(b+c+…) – изменение числа молей при реакции.
Для ЭДС можно записать аналогичные выражения
Смотрите также
Кинетика химических реакций
Кинетика
химических реакций, учение о химических процессах — о законах их протекания во
времени, скоростях и механизмах. При исследовании химических реакций, в
частности, используемых в хим ...
Теллур (Tellurium), Te
Теллур - химический элемент VI группы главной подгруппы периодической системы Менделеева; атомный номер 52, атомная масса 127,60, относится к редким рассеянным элементам. В природе встречается в виде ...
Качественное и количественное определение ионов хрома (III)
Аналитической
химией называют науку о методах анализа вещества. Наряду с общей,
неорганической, органической, коллоидной и физической химией аналитическая
химия является частью химической н ...