에너지·환경 · 재생에너지 / 원리와 탐구
전기분해와 수소 연료전지 실험 해설
전류와 시간을 바꾸어 수소·산소의 물질량과 왕복 에너지 손실을 비교해요.
어떤 원리인가요?
전기분해의 수소와 산소는 2:1로 생겨요. 같은 물질량을 되돌려도 전기 에너지는 모두 회수되지 않아요.
핵심 관계
n(H₂) = It/(2F) · n(O₂) = It/(4F) · F = 96485.33212 C/mol
이렇게 관찰해 보세요
- 전류와 시간을 바꾸어 수소·산소의 물질량과 왕복 에너지 손실을 비교해요.
- 기준 조건 세 가지를 각각 실행하고 측정값을 기록해요.
- 비교 조건에서 한 변수를 바꾸고 기준 기록과 에너지의 변화를 비교해요.
결과를 읽는 기준
같은 전하량으로 전기분해 후 발전하면 전기 에너지 왕복 비율은?
38.9 % · 전기분해의 수소와 산소는 2:1로 생겨요. 같은 물질량을 되돌려도 전기 에너지는 모두 회수되지 않아요.
모형의 범위와 한계
패러데이 효율 100%, 전기분해 1.8 V, 연료전지 0.7 V, 수소 고위발열량 285830 J/mol의 모형이에요. 압축·누출·반응 속도는 생략해요. 실제 가스·화기·고전압으로 따라 하지 말고 화면에서 실험해요.