К энергетическим характеристикам относятся:
1) напряжение на электрохимическом аппарате;
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:
ВT – 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:
WЭЛ= UJt.
Общее уравнение энергетического баланса имеет следующий вид:
Wэ + ∑Qприхода = Wэл.хим.р-ии + Wтока + ∑Qрасх,
где ∑Qприхода – тепловая энергия, поступающая в электролизер с электролитом и электродами за счет вторичных процессов;
Wэл.хим.р-ии – энергия тока, затраченная на электрохимическую реакцию;
Wтока – энергия тока, перешедшая в тепловую энергию; ∑Qрасх– тепловая энергия, уносимая электролитом, электродами, газами при испарении Н2О, излучении и конвекции.
3. Первый закон термодинамики. Калорические коэффициенты. Связь между функциями CP и Cv
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 Uвн и совершаемую работу.
5. Uвн– 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 ΔUA, а по пути В – ΔUB. Внутренняя энергия зависит от пути процесса
ΔUA = ΔUB,
ΔUA – ΔUB ≠ 0.
Согласно пункту 1 из формулировок первого закона термодинамики, общий запас энергии в изолированной системе остается постоянным
ΔUA = ΔUB ,
Uвн – функция состояния не зависит от пути процесса, а зависит от состояния системы I или II. Uвн – 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