ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Гальванические и топливные элементы из "Термодинамика и статистическая физика Теория равновесных систем " Если избыточная энергия AQ — это выделившееся в результате реакции тепло, то мы имеем дело с процессом горения или работой накоротко замкнутого топливного элемента. Чтобы избежать этого непродуктивного тепловыделения, разделяют пути электронов и ионов для внешней цепи -с потребителем тока использз ется металл (проводник для электронов и изолятор для ионов), для внутренней (проводник ионов) — электролит (традиционный и далеко не лучший вариант), ионообменные пластины (пропускают Н+), пористые материалы, асбестовые мембраны (пропускают 0Н и т. п.) и т. д. (рис. 39). [c.106] Левая часть — это связь элемента с термостатом, причем рл-е(- .) =0(-f) de. [c.108] На практике встречаются как случай т) 1, так и т) 1 — все зависит от знака второго слагаемого, т. е. от того, уходит ли часть энергии в термостат (6Р 0) или, наоборот, он питает элемент (бр 0). [c.108] Для газовых топливных элементов знак величины бС можно предсказать заранее (эти газы необязательно должны быть свободными , они могут быть растворены в твердом теле и т. п.) по изменению энтропии их смеси, произошедшей при прохождении заряда Ае, условно равного числу Фарадея / =96 500 Кл (т. е. молю прореагировавшего одновалентного газа). Рассмотрим характерные примеры. [c.108] Экспериментальная проверка подтверждает этот результат в широком интервале температур. [c.109] Согласно экспериментальным данным при 300 К для этого элемента т = 1,24. [c.109] Формула Гиббса — Гельмгольца для топливных (гальванических) элементов позволяет определить наивыгоднейший режим работы элемента (естественно, что эти термодинамические соображения надо сочетать и со многими другими) элементы типа (а) целесообразно использовать при более низких температурах, типа (в) — при высоких, а ЭДС элементов типа (б) практически от температуры не зависит. Характерные экспериментальные графики (их линейность по 6 полностью соответствует полученным выше формулам) приведены на рис. 40. [c.109] Вернуться к основной статье