Physikalische Chemie
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Grenzflächen und kolloid-disperse Systeme. Physik und Chemie
H.-D. Dörfler
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Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

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Alt 14.06.2017, 10:47   #1   Druckbare Version zeigen
janaaaa weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 2
Lachen Elektrolyseur

Hallo ihr,

ich hoffe ihr könnt mir bei den Antworten zu den jeweiligen Fragen helfen. Ich komme leider nicht weiter.

1.) Warum ist die tatsächliche Spannung, die an einem Elektrolyseur angelegen werden muss, höher als die Grenzspannung

--> hat das was mit der Aktivierungsenergie zu tun, damit die Reaktion an den Elektroden stattfinden kann?

2.) Warum ist der Wirkungsgrad höher in Teillast, als in Vollast? Warum trifft diese Aussage auf den Systemwirkungsgrad bei geringen Lasten nicht zu?

3.) Welche Betriebspannung ergibt sich in etwa für einen Brennstoffzellenstapel mit n Zellen?


4.) Wie hängt der für einen Brennstoffzellenstapel mit n Zellen der erforderliche Molenstrom an Wasserstoff mit dem elektrischen Strom zusammen?

Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
Sonnige Grüße von mir
janaaaa ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.06.2017, 10:56   #2   Druckbare Version zeigen
Muzmuz  
Mitglied
Beiträge: 5.602
AW: Elektrolyseur

Zitat:
Zitat von janaaaa Beitrag anzeigen
Hallo ihr,

ich hoffe ihr könnt mir bei den Antworten zu den jeweiligen Fragen helfen. Ich komme leider nicht weiter.

1.) Warum ist die tatsächliche Spannung, die an einem Elektrolyseur angelegen werden muss, höher als die Grenzspannung

--> hat das was mit der Aktivierungsenergie zu tun, damit die Reaktion an den Elektroden stattfinden kann?


Ich nehme mal an, die Grenzspannung ist die theoretische Spannung, die für den Elektrolyseprozess notwendig ist.
Um sodann einen endlich großen Reaktionsumsatz zu erhalten, muss die Spannung über diesen Betrag hinaus gesteigert werden, da der Stromfluss über U = R * I eine zusätzliche Gegenspannung erzeugt, die überwunden werden muss.

Zitat:
Zitat von janaaaa Beitrag anzeigen
2.) Warum ist der Wirkungsgrad höher in Teillast, als in Vollast? Warum trifft diese Aussage auf den Systemwirkungsgrad bei geringen Lasten nicht zu?
Die Antwort ist analog jener, warum der Benzinverbrauch pro zurückgelegtem Weg bei hoher Geschwindigkeit größer ist. Je größer der Stromfluss, desto größer wird der Widerstand, wodurch mit steigendem Storm die Verlustleistung zunimmt.

Zitat:
Zitat von janaaaa Beitrag anzeigen

3.) Welche Betriebspannung ergibt sich in etwa für einen Brennstoffzellenstapel mit n Zellen?
Ich schätze, n*U(Zelle).

Zitat:
Zitat von janaaaa Beitrag anzeigen
Zitat:
Zitat von janaaaa Beitrag anzeigen
[B][COLOR=Black]4.) Wie hängt der für einen Brennstoffzellenstapel mit n Zellen der erforderliche Molenstrom an Wasserstoff mit dem elektrischen Strom zusammen?
Ich denke, multiplikativ.
Muzmuz ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.06.2017, 11:05   #3   Druckbare Version zeigen
janaaaa weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 2
AW: Elektrolyseur

ok danke dir für die schnelle antwort.
zu Frage 1.) und wieso ist es bei der Brennstoffzelle genau anders rum?

Liebe Grüße
janaaaa ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.06.2017, 08:18   #4   Druckbare Version zeigen
Muzmuz  
Mitglied
Beiträge: 5.602
AW: Elektrolyseur

Weil die Brennstoffzelle den umgekehrten Prozess darstellt.
Elektrolyse/Akkuladung: elektrische Energie rein, um eine chemische Reaktion zu erzwingen
Brennstoffzelle/Akkuentladung: chemische Reaktion, um elektrische Energie zu gewinnen

Der Stromfluss geht in die entgegengesetzte Richtung, daher wirkt auch die Verlustspannung in die Gegenrichtung. Diese um die Verlustspannung verminderte Zellspannung nennt sich Klemmenspannung, die mit steigender Belastung abnimmt und bei der größtmöglichen Belastung, dem Kurzschluss, gegen 0 geht.

lg,
Muzmuz
Muzmuz ist offline   Mit Zitat antworten
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