Ogniwo paliwowe: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
m drobne techniczne, interwiki: wikidata
WP:SK, przywrócenie poprawek
Linia 242:
== Sprawność ogniwa paliwowego ==
=== Sprawność termodynamiczna ===
Silniki cieplne pracujące w oparciu o paliwo chemiczne spalają paliwo zamieniając jego energię na energię termiczną, energia termiczna jest zamieniana na pracę. Ogniwa paliwowe przetwarzają energię chemiczną na elektryczną w zupełnie inny sposób, bez zamiany na energię termiczną, przez co mogą osiągnąć większą sprawność teoretyczną niż silnik pracujący według idealnego [[cykl Carnota|cyklu Carnota]]<ref name="art10">[{{Cytuj książkę | tytuł = Kogeneracja w energetyce przemysłowej i komunalnej | strony = 175–189 | rozdział = Ogniwa paliwowe w układach energetycznych małej mocy | imię r = Tadeusz J. | nazwisko r = Chmielniak | url = http://www.itc.polsl.pl/centrum/kogen/materialy/art10.pdf}}</ref>. RyszardSprawność Bartnikprzetwarzania energii zawartej w paliwie przez ogniwa, także podlega ograniczeniom wynikającym z [[Pierwsza zasada termodynamiki|zasad termodynamiki]], ale są to całkiem inne ograniczenia niż dla silników cieplnych<ref>http://www.wsipnet.pl/kluby/chemia.html?kto=648&id=5514&par=648 wzór (4).</ref>.
Sprawność przetwarzania energii zawartej w paliwie przez ogniwa, także podlega ograniczeniom wynikającym z [[Pierwsza zasada termodynamiki|zasad termodynamiki]], ale są to całkiem inne ograniczenia niż dla silników cieplnych<ref>http://www.wsipnet.pl/kluby/chemia.html?kto=648&id=5514&par=648 wzór (4).</ref>.
 
Z pierwszej zasady termodynamiki wynika, że zmiana energii wewnętrznej podczas reakcji następuje w wyniku przepływu ciepła do układu i wykonania pracy przez układ, co określa wzór:
Linia 249 ⟶ 248:
:: <math>\Delta U = Q - L \,</math>
 
Praca wykonana przez układ składa się z pracy wykonanej na przenoszenie ładunków elektrycznych (<!-- SPRAWDŹ TO MIEJSCE! (NIESPAROWANE NAWIASY OKRĄGŁE) -->L<sub>e</sub>), jak i pracy objętościowej, L<sub>V</sub> = pΔV. Po dodaniu do obu stron równości wyrażenia pΔV, otrzymujemy wzór na zmianę [[entalpia|entalpii]] w reakcji:
 
:: <math>\Delta U + p \Delta V = Q - L + p \Delta V = Q - L_e \,</math>
Linia 298 ⟶ 297:
 
== Historia ==
[[Plik:Grove's Gaseous Voltaic Battery.png|thumb|Ogniwo wodorowe konstrukcji [[William Grove|Williama R. Grove’a]] z 1839 roku<ref>{{cytuj pismo | autor = Grove, W.R. Grove,| tytuł = “OnOn voltaic series and the combination of gases by platinum”,platinum Phil.| Mag.czasopismo = Philosophical Magazine Series 3 | wolumin = 14, 127–130| wydanie = 86 | strony = 127-130 | rok = (1839) | doi = 10.1080/14786443908649684 | język = |url=https://www.yumpu.com/en/document/view/12900720/on-voltaic-series-and-the-combination-of-gases-by-platinum/2}}</ref>]]
 
Zasadę działania ogniw wodorowych odkrył w 1838 roku niemiecko-szwajcarski chemik [[Christian Friedrich Schönbein]]. Opublikował ją w styczniowym wydaniu 1839 „Philosophical Magazine” (''Magazynu Filozoficznego'') i na podstawie tej pracy [[Walia|walijski]] naukowiec sir [[William Grove]] stworzył pierwsze działające ogniwo paliwowe. Ogniwa te nie znalazły jednak praktycznego zastosowania aż do lat sześćdziesiątych XX wieku, kiedy to [[Stany Zjednoczone]] wykorzystały ogniwa z membranami polimerowymi, albo [[Alkaliczne ogniwo paliwowe|AFC]] jako źródło elektryczności i wody w swoim programie kosmicznym. W ogniwa paliwowe zostały wyposażone takie statki jak np. [[Gemini 5]], seria [[Program Apollo|Apollo]], czy [[stacja orbitalna]] [[Skylab]]. Dodatkowym atutem ogniw była produkcja [[Woda pitna|wody pitnej]].