(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)
ال نيرنست تحدد المعادلة الكمية القابلة للانعكاس القوة الدافعة الكهربائية (الترددات الكهرومغناطيسية) or open-circuit voltage of a خلية وقود under non-standard conditions. It links the cell potential ([latex]E[/latex]) to its standard potential ([latex]E^0[/latex]), temperature, and the activities (approximated by partial pressures) of reactants and products. The equation is [latex]E = E^0 – \frac{RT}{nF} \ln Q[/latex], where Q is the reaction quotient.
The Nernst equation is a cornerstone of electrochemistry, derived from the relationship between the change in Gibbs free energy and the cell potential, [latex]\Delta G = -nFE[/latex]. In the equation [latex]E = E^0 – \frac{RT}{nF} \ln Q[/latex], [latex]R[/latex] is the universal gas constant, [latex]T[/latex] is the absolute temperature in Kelvin, [latex]n[/latex] is the number of moles of electrons transferred per mole of reaction, and [latex]F[/latex] is the Faraday constant (charge per mole of electrons). The reaction quotient [latex]Q[/latex] for a hydrogen-oxygen fuel cell ([latex]H_2 + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow H_2O[/latex]) is [latex]Q = \frac{p_{H_2O}}{p_{H_2} \cdot p_{O_2}^{1/2}}[/latex], where [latex]p[/latex] represents the partial pressures of the gaseous species.
تكشف هذه المعادلة عن عدة جوانب رئيسية لسلوك خلية الوقود. أولاً، تُظهر أن جهد الخلية يزداد مع ارتفاع الضغط الجزئي للمتفاعلات ([latex]p_Tp{H_2}[/latex]، [latex]p_Tp{O_2}[/latex]) وينخفض مع ارتفاع الضغط الجزئي للناتج ([latex]p_Tp{H_2O}[/latex]). ثانيًا، تصف المعادلة اعتماد الجهد المثالي على درجة الحرارة. في حين أن معادلة نيرنست تحدد الحد الأقصى للجهد النظري، فإن جهد التشغيل الفعلي لخلية الوقود يكون دائمًا أقل بسبب الخسائر التي لا رجعة فيها والمعروفة باسم الجهد الزائد (أو الاستقطاب)، والتي تنشأ من حركية التفاعل والمقاومة الداخلية وقيود النقل الجماعي بمجرد سحب التيار من الخلية.
بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.
معادلة نيرنست لإمكانات خلية الوقود
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.
> تسجيل الدخول <
