МХО-2006/Водородная энергетика

Химия Физическая химия
1

Водород – самое энергоёмкое топливо в расчёте на единицу массы. Основными факторами успешного внедрения водородной энергетики являются экономичное производство и безопасное хранение водорода.

  1. Пусть водород находится в цилиндре при давлении 80 МПа и температуре 25◦C. Рассчитайте плотность водорода в цилиндре, считая газ идеальным.

  2. Рассчитайте отношение теплоты сгорания водорода к теплоте сгорания такой же массы углерода;

∆fH◦(H2O(ж)) = −286 кДж/моль, ∆fH◦(CO2(газ)) = −394 кДж/моль.

  1. Вычислите максимальную работу, совершаемую за счёт сгорания 1 кг водорода: а) электромотором, связанным с водородным топливным элементом; б) тепловой машиной, работа- ющей в интервале от 25 ◦C до 300 ◦C. Коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины, работающей в интервале от Tхол до Tгор, равен 1 − (Tхол/Tгор)

S◦298(H2(газ)) = 131 Дж/(K·моль), S◦298(O2(газ)) = 205 Дж/(K·моль),

S◦298(H2O(ж)) = 70 Дж/(K · моль).

Здраствуйте!
Возник вопрос в решений 3б).
Не могу понять почему используется теплота реакций для расчёта максимальной работы, а не энергия Гиббса как в 3a).
Спасибо)

1
11158×378 25.6 KB

1.1
1.11542×1076 73 KB

2

там указано КПД, и максимальную работу (dG) можно посчитать по этой формуле
Screenshot_20230907-213045_Samsung Notes

3 лайка
3

Спасибо большое!
Не могли бы подсказать, где можно посмотреть вывод формулы?

4

вообще это следует из определения КПД(отношение работы(изменение энергии гиббса) к затраченному теплу(при изобаре – энтальпия).
Наверное про это есть в учебниках по физхимии, но не помню чтобы в эткинсе это встречал, вообще встречал в задачах icho 2018 и 2019 на термодинамику и каком то всероссе и таким образом запомнил

1 лайк
5

Спасибо!

6

В учебниках по физхимии реально этой формулы нет, но всегда указывают, что изменение энергии Гиббса это максимальная работа.