Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 1577
2016-12-18 
Сколько электроэнергии надо затратить для получения 2,5 л водорода при температуре $25^{ \circ} С$ и давлении 100 кПа, если электролиз ведется при напряжении 5 В и КПД установки 75%?
Решение:
Запишем закон Фарадея для выделившегося водорода:
$m = \frac{M_{H}}{nF} I \Delta t$, (1)
выражения для полезной мощности:
$N_{пол} = UI$ (2)
и КПД установки:
$\eta = \frac{N_{пол}}{N}$. (3)
Количество затраченной энергии:
$W = N \Delta t$. (4)
Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона для образовавшегося водорода:
$PV = \frac{m}{M_{H_{2}}} RT$. (5)
Из системы уравнений (1—5) находим:
$W = \frac{UnFPVM_{H_{2}}}{ \eta M_{H}RT} = 1,3 \cdot 10^{5} Дж$
($n = 1, \eta = 0,75, M_{H} = 10^{-3} кг/моль, M_{H_{2}} = 2 \cdot 10^{-3} кг/моль$).
Сколько электроэнергии надо затратить для получения 2,5 л водорода при температуре $25^{ \circ} С$ и давлении 100 кПа, если электролиз ведется при напряжении 5 В и КПД установки 75%?
Решение:
Запишем закон Фарадея для выделившегося водорода:
$m = \frac{M_{H}}{nF} I \Delta t$, (1)
выражения для полезной мощности:
$N_{пол} = UI$ (2)
и КПД установки:
$\eta = \frac{N_{пол}}{N}$. (3)
Количество затраченной энергии:
$W = N \Delta t$. (4)
Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона для образовавшегося водорода:
$PV = \frac{m}{M_{H_{2}}} RT$. (5)
Из системы уравнений (1—5) находим:
$W = \frac{UnFPVM_{H_{2}}}{ \eta M_{H}RT} = 1,3 \cdot 10^{5} Дж$
($n = 1, \eta = 0,75, M_{H} = 10^{-3} кг/моль, M_{H_{2}} = 2 \cdot 10^{-3} кг/моль$).
