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Alt 13.10.2009, 20:50   #1   Druckbare Version zeigen
BlueBay  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 13
verschidene Wirkungsgrade

Ich schreibe gerade eine Arbeit zu Elektrolyse. Es handelt es sich um Knallgas.

gerechnete Gasmenge nach Faraday
6.0dl
gemessene Gasmenge
5.4dl
1. Wirkungsgrad 90%


Reingestekte elektrische Leistung 10.1KJ
Energie im Gas 6.9KJ
2. Wirkungsgrad 68%

Wie nenen sich die beiden Wirkungrade?

Oder sollte der erste "Wirkungsgrad" eigentlich 100% betragen, da ich keine Elektronen verlieren kann oder es keine elektronen gibt die mir kein Wassermolekül spalten? und was wenn er mehr als 100% beträgt, wäre dann Faraday oder ich Falsch?
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Alt 13.10.2009, 21:25   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: verschidene Wirkungsgrade

Ich hörte mal, dass bei Gasen Luftdruck und Temperatur eine nicht unerhebliche Rolle spielen.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.10.2009, 21:31   #3   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: verschidene Wirkungsgrade

Es kommt doch darauf an, unter welchem Aspekt Du den Wirkungsgrad betrachtest.
Wenn Du den Wirkungsgrad der Elektrolyse berechnen willst, müßtest Du die theoretisch notwendige Energie, um z.B. 1cm³ Knallgas zu erzeugen ins Verhältnis setzen zu der tatsächlich aufgewendeten Energie.
Das wäre dann der Wirkungsgrad der Elektrolyse.
Die im Knallgas steckende Energie kannst Du doch garnicht berücksichtigen, weil Du ja je, nachdem was Du daraus machen willst wieder andere Wirkungsgrade hättest.
-und noch ne kleine Bemerkung:
Zitat:
Reingestekte elektrische Leistung 10.1KJ
-das ist keine reingesteckte Leistung...
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.10.2009, 22:31   #4   Druckbare Version zeigen
BlueBay  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 13
AW: verschidene Wirkungsgrade

Das ganze fand bei einem Normdruck von 20°C statt, das wurde berücksichtigt.

Anderswo nannte ich es zugeführte Energie, ist hoffentlich korekter.

10.1KJ ist meine tatsächlich aufgewendete Energie

Nun sind meine 5.4dl = 0.0241mol Knallgas oder 0.016mol Wasserstoff und 0.008mol Sauerstoff.

Die pro molarem Formelumsatz freiwerdende Energie beträgt 571,6 kJ/mol(ΔrH0 = −571,6 kJ/mol). Damit ändert sich die Enthalpie H für ein Mol des entstehenden Wassers um −286 kJ/mol. Welches ist nun genau die Energie die ich brauche um ein mol Knallgas herzustellen?

Die Energie im Gas habe ich mit der Enthalpie gerechnet. Wäre das nicht umgekehrt die tehoretisch notwendige Energie das Knallgas herzustellen?

Geändert von BlueBay (13.10.2009 um 22:39 Uhr)
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Alt 13.10.2009, 23:01   #5   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: verschidene Wirkungsgrade

"Das ganze fand bei einem Normdruck von 20°C statt" ? Du meinst sicher p=1013hPa und T=293K
"5.4dl = 0.0241mol Knallgas" ? Ich berechne nach dem Gasgesetz da 0,02246 mol
und dann überlege doch mal:
Du sagst, um 1 mol Knallgas zu erzeugen seien 571,6 kJ notwendig, (wie denn ermittelt ?)
das entspräche dann für Deine 0,54 l einer Energiemenge von 12,84 kJ
und Du willst die gleiche Gasmenge mit 10,1 kJ erzeugt haben, da kann doch was nicht stimmen, denn bei Deiner Elektrolyse mußt Du eine Überspannung aufwenden, um überhaupt in endlichen Zeiten eine vernünftige Gasmenge zu erzeugen. Ausserdem entsteht auch noch Wärme.
Ich weiß nicht, wie Du die 10,1 kJ bestimmt hast, kann also eigentlich zu Deinem Versuch garnichts sagen, außer daß da etwas nicht stimmen kann, denn daß Du den Energieerhaltungssatz widerlegt hast glaube ich nicht.
Da die Bildungsenthalpie von Wasser -285,6 kJ/mol beträgt, sollte eigentlich die Zersetzung von einem mol Wasser 285,6 kJ betragen, dabei entsten dann 0,5 mol O2 und 1 mol H2 insgesamt also 1,5 mol Knallgas.
Das würde dann bedeuten, daß theoretisch für 1 mol Knallgas 190,4 kJ benötigt würden. Für Deine 0,54l also 4,28 kJ theoretisch. Wenn nun Dein Wert von 10,1 kJ stimmt, dann wäre der Wirkungsgrad Deiner Elektrolyse {\eta = {4,28\over 10,1}= 42,3%} das kommt mir realistisch vor.
Ich hoffe, daß Dir das etwas weiter hilft.

Geändert von Auwi (13.10.2009 um 23:19 Uhr)
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Alt 14.10.2009, 21:11   #6   Druckbare Version zeigen
BlueBay  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 13
AW: verschidene Wirkungsgrade

Danke für den Hinweis ich habe den falschen Wert erwischt 22.4l/mol T=273.15 mit 24.04 T=293.15 klappt besser.
Die pro molarem Formelumsatz freiwerdende Energie beträgt 571,6 kJ/mol dbei wäre dies Formel gemeint 2 H2 +O2 --> 2 H2O
286kJ/mol ist für ein Mol Wasser. Die Werte stammten von Wikipedia und waren anfangs etwas unverständlich.

Damit wär dann auch deine Rechnung richtig.

Danke für die Hilfe
BlueBay ist offline   Mit Zitat antworten
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