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の ネルンスト この方程式は可逆性を定量化する 起電力 (EMF) or open-circuit voltage of a 燃料電池 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.
この方程式は、燃料電池の挙動に関するいくつかの重要な側面を明らかにします。まず、反応物の分圧（[latex]p_{H_2}[/latex]、[latex]p_{O_2}[/latex]）が高くなるとセル電圧が増加し、生成物の分圧（[latex]p_{H_2O}[/latex]）が増加するとセル電圧が低下することを示しています。次に、理想電圧の温度依存性を説明しています。ネルンストの式は理論上の最大電圧を定義しますが、燃料電池の実際の動作電圧は、反応速度論、内部抵抗、およびセルから電流が引き出された後の物質輸送制限から生じる過電圧（または分極）と呼ばれる不可逆的な損失のために、常に低くなります。
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燃料電池の電位に関するネルンストの式
（日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。）
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