2) отдача по напряжению.
3) отдача по емкости
4) отдача по энергии
5) производительность электрохимического аппарата оценивается количеством продукта на одной затраченной энергии.
Расход электрической энергии на 1 тонну произведенного продукта определяется так:
В>T – выход по току в долях единицы.
Энергетический баланс – устанавливает соотношение между видом энергии, поступающей в электролизер, и энергией, уходящей из него, демонстрируя равенство статей прихода и расхода. Электроэнергия const тока, подводимая к электролизеру, составляет:
W>ЭЛ= UJt.
Общее уравнение энергетического баланса имеет следующий вид:
W>э+ ∑Q>прихода = W>эл.хим.р>-ии + W>тока + ∑Qрасх,
где ∑Q>прихода – тепловая энергия, поступающая в электролизер с электролитом и электродами за счет вторичных процессов;
W>эл.хим.р>-ии – энергия тока, затраченная на электрохимическую реакцию;
W>тока – энергия тока, перешедшая в тепловую энергию; ∑Qрасх– тепловая энергия, уносимая электролитом, электродами, газами при испарении Н>2О, излучении и конвекции.
3. Первый закон термодинамики. Калорические коэффициенты. Связь между функциями C>P и C>v
Формулировки первого закона термодинамики.
1. Общий запас энергии в изолированной системе остается постоянным.
2. Разные формы энергии переходят друг в друга в строго эквивалентных количествах.
3. Невозможно построить вечный двигатель первого рода, который бы давал механическую энергию, не затрачивая на это определенное количество молекулярной энергии.
4. Количество теплоты, подводимое к системе, расходуется на изменение U>вн и совершаемую работу.
5. U>вн– функция состояния, т. е. она не зависит от пути процесса, а зависит от начального и конечного состояния системы.
Доказательство:
Пусть ТДС рассматривается при двух параметрах давления и объема, имеется два состояния системы I и II. Нужно перевести систему из состояния I в состояние II либо по пути А, либо по пути В (рис. 3).
Рис. 3
Предположим, что по пути А изменение энергии будет ΔU>A, а по пути В – ΔU>B. Внутренняя энергия зависит от пути процесса
ΔU>A = ΔU>B,
ΔU>A – ΔU>B ≠ 0.
Согласно пункту 1 из формулировок первого закона термодинамики, общий запас энергии в изолированной системе остается постоянным
ΔU>A = ΔU>B ,
U>вн – функция состояния не зависит от пути процесса, а зависит от состояния системы I или II. U>вн – функция состояния, является полным дифференциалом
Q = ΔU + А –
интегральная форма уравнения первого закона термодинамики.
δQ = dU + δA–
для бесконечно малого процесса, δA– сумма всех элементарных работ.
Калорические коэффициенты
Теплота изотермического расширения:
Уравнение первого закона термодинамики в калорических коэффициентах
δQ = ldv + C>vdT,
где l– коэффициент изотермического расширения;
С>v– теплоемкость при постоянном объеме.
теплоемкость при const давлении,
δQ = hd>p + С>pdT,
δQ = χdP + ψpdv.
Связь между функциями C>Pи C>v
δQ = hd>p + С>pdT = ldv + C>vdT,
для реального газа.
Для идеального газа l= р
С>р– С>V= R,
к = (δQ/дv)ρ– теплота изохорного расширения;
m = (δQ/дP)v– теплота изобарного сжатия.
4. Изопроцессы в термодинамике. Энергия Гельмгольца
1. Изотермический