エネルギー・環境 · 再生可能エネルギー / 原理と探究
電気分解と水素燃料電池 実験ガイド
電流と時間を変え、水素と酸素の物質量と往復のエネルギー損失を比べましょう。
どのような原理？
電気分解では水素と酸素が2:1で生じます。反応を戻しても電気エネルギーは全て回収できません。
重要な関係
n(H₂) = It/(2F) · n(O₂) = It/(4F) · F = 96485.33212 C/mol
観察してみよう
- 電流と時間を変え、水素と酸素の物質量と往復のエネルギー損失を比べましょう。
- 3つの基準条件を実行して記録します。
- 比較条件で変数を一つ変え、基準記録とエネルギーの変化を比べましょう。
結果を読み解く
同じ電荷量で電気分解して発電すると、電気エネルギーの往復比率は？
38.9 % · 電気分解では水素と酸素が2:1で生じます。反応を戻しても電気エネルギーは全て回収できません。
モデルの仮定と限界
ファラデー効率100%、電気分解1.8 V、燃料電池0.7 V、水素の高位発熱量285830 J/molのモデルです。圧縮、漏れ、反応速度は省略します。実際のガス、火気、高電圧で再現しないでください。