Будет ли работать такой гальванический элемент?

[Danila88]

Второе начало термодинамики не обойдёшь, из тепла чистую электроэнергию без рассеяния не получишь.

КПД тепловых машин (турбин) процентов 40, вряд ли какие-то комбинации термохимических реакций с электрохимией их догонят.

Потери всегда будут, вот только без холодильника их в разы меньше.

. 

Вы читать умеете? 

Понимаете, что реакция PbCl2 + H2 = Pb + 2HCl   идет начиная с t=300 C

И она эндотермическая, а значит, что пока t>300, есть H2, есть PbCl2, то она будет поглощать энергию.

Нагретое устройство будет охлаждаться.

А в реакции 3 выделилась бы энергия, поглощенная в реакциях 1 и 2 (закон сохранения энергии никто не отменял), вот только часть её превращается в э/э и все благодаря гальваническом элементу.

 

Если не подводить тепловую энергию, то температура устройства будет снижаться.

Допустим, в реакциях 1,2 поглотилось 10 кВт*ч тепловой энергии, а потом в реакции 3 получили 6 кВт*ч электроэнергии и 4 кВт*ч тепловой энергии.

Эти лишнее 4 кВт*ч тепловой энергии будут поглощены в реакции 1. А значит нам не надо ничего отводить в атмосферу.

Вот тут нам и нужен внешний источник. Иначе закончится энергия для производства Pb и CuCl2.

 

Зачем нам отводить тепло, если оно поглощается при восстановлении свинца?

[Хоббит)]

Продать идею нужно НАСА, по примеру Росси

Да это я так написал в довесок - больше в качестве "психологического воздействия" на Danila88. Просто забыл фразу рожицой смешной завершить, чтобы было понятно, что это больше шутка такая...

А как Россия "встроиться в рынок", у меня что-то не получается. Да и покупать те комплексы солнечных батарей никто не будет - дорого, раз обычные даже не покупают.

Вы читать умеете? 

 

Зачем нам отводить тепло, если оно поглощается при восстановлении свинца?

А вы умеете читать ? Делайте, раз думаете, что будет так, как "на бумаге".

Вы написали три разных варианта - и ни один из них работать не будет.

Изменено 30 Апреля, 2017 в 20:30 пользователем Хоббит)

[Danila88]

Да это я так написал в довесок - больше в качестве "психологического воздействия" на Danila88. Просто забыл фразу рожицой смешной завершить, чтобы было понятно, что это больше шутка такая...

А как Россия "встроиться в рынок", у меня что-то не получается. Да и покупать те комплексы солнечных батарей никто не будет - дорого, раз обычные даже не покупают.

А вы умеете читать ? Делайте, раз думаете, что будет так, как "на бумаге".

Вы написали три разных варианта - и ни один из них работать не будет.

 

Так вы не можете объяснить, почему эндотермическая реакция вдруг перестала по каким-то вашим причудам поглощать теплоту.

[Arkadiy]

Да это я так написал в довесок - больше в качестве "психологического воздействия" на Danila88. Просто забыл фразу рожицой смешной завершить, чтобы было понятно, что это больше шутка такая...

А как Россия "встроиться в рынок", у меня что-то не получается. Да и покупать те комплексы солнечных батарей никто не будет - дорого, раз обычные даже не покупают.

 

А вы умеете читать ? Делайте, раз думаете, что будет так, как "на бумаге".

 

Вы написали три разных варианта - и ни один из них работать не будет.

Представляю, как лопатой с солнечной батареи на крыше снег счищают! Смертность увеличится, ведь чистить придется раз в неделю или чаще, а не два раза за зиму. Стоит ли киловатт электричества чьей-то жизни?

Потери всегда будут, вот только без холодильника их в разы меньше.

 

Вы читать умеете? 

 

Зачем нам отводить тепло, если оно поглощается при восстановлении свинца?

Потери тепла будут всегда, даже если сделать изотермический корпус с вакуумными стенками наподобие Дьюара. Чем выше температура тем больше потерь на излучение

[N№4]

Вот смотрите, что вы забыли учесть на вашем же примере

Тепловая энергия "закачивается" в химическую, а далее химическая превращается в электрическую и немного тепловой, которая вновь "закачивается" в химическую.

 

Берем H2O.

Тратим Q на разложение 2H2O + Q -> 2H2 + O2

Если просто сжечь, то получим 2H2 + O2 -> 2H2O + Q

Закон сохранения энергии ведь работает?

 

Но если подать кислород и водород в ТЭ, то у нас получится 2H2 + O2 -> 2H2O + Qел + Qтепл

 

Очевидно, что Q = Qел + Qтепл

 

Qел - удаляется, а Qтепл идет на разложение воды.

Чтобы подать Н2 и О2 в ТЭ их надо разделить и охладить. На разделение придётся ещё энергии затратить. Охлаждение приведёт в итоге к сбросу части тепла в окружающую среду.

Со всеми другими разлагаемыми соединениями будет тоже самое.

[Хоббит)]

Так вы не можете объяснить, почему эндотермическая реакция вдруг перестала по каким-то вашим причудам поглощать теплоту.

Я ещё и вышивать умею... Просто не охота ! 

Где я кому должен объяснять про ваши реакции? Или вы плохо читали и не увидели повторённое лично для вас четыре раза подряд : не важно, какие хитрые реакции вы придумываете внутри цикла, так как есть внешние потоки энергии.

Вы нарисуйте сначала нормально схему вашего элемента, чтобы было что обсуждать. То, что вы рисовали и опИсывали раньше не работает вообще никак.

Представляю, как лопатой с солнечной батареи на крыше снег счищают! Смертность увеличится, ведь чистить придется раз в неделю или чаще, а не два раза за зиму. Стоит ли киловатт электричества чьей-то жизни?

Сейчас подобные конструкции делают из калёного стекла и металлических рам - как и прочие элементы здания из стекла и стали, - стандарты одинаковые, поэтому опасности не больше. А учитывая сорванные ветром листы жести, которые реально могут разрезать человека, то вообще опасности меньше.

 

Вот смотрите, что вы забыли учесть на вашем же примере

Вот сейчас нарисуют схему элемента со всеми реакциями и потоками - и сразу станет видно, что не учтённого там гораздо больше.

[Danila88]

Вот смотрите, что вы забыли учесть на вашем же примере

Чтобы подать Н2 и О2 в ТЭ их надо разделить и охладить. На разделение придётся ещё энергии затратить. Охлаждение приведёт в итоге к сбросу части тепла в окружающую среду.

Со всеми другими разлагаемыми соединениями будет тоже самое.

Нам не нужно ничего вручную разделять, да и и охлаждать. Ведь охлаждать систему будут эндотермические реакции, которые будут восстанавливать исходные компоненты.

 

Например. (не говорю,что это 100% будет работать, просто как пример возможности)

Твердооксидный топливный элемент, проницаемый для ионов кислорода. Температура работы 800-1100 градусов.

 

Слева Н2, справа О2.

2Н2+О2=2Н2О

Систему делаем закрытой.

 

Теперь слева льем расплавленный кадмий при Т=900С

 

Cd + H2O = CdO + H2   t>350C

 

При такой температуре у нас будет идти разложение (по справочнику 900-1500С, хотя плавление начинается на 900)

 

2CdO = 2Cd + O2

 

Но часть не разложится и мы смесь Cd, CdO перекачаем в правую камеру, где будет выделяться кислород. Для интенсификации будет подводить тепло от внешнего источника.

 

Итого.  Идет реакция Н2+О2. Вода получается слева, и мы из нее выделяем водород, а потом справа - кислород.

Получаем 2H2+O2 = 2H2O + Qел + Qтепл. Qтепл пойдет на нагревание устройства, а эту теплоту съедят эндотермические реакции.

 

Проверка.

 

Выделение водорода идет с 350 градусов. А значит, что пока температура выше 350 и у нас есть Cd и H2O, то реакция Cd + H2O = CdO + H2

 будет поглощать тепловую энергию. При этом производится оксид кадмия, который нужен для получения кислорода.

Выделение кислорода тоже идет с поглощением тепловой энергии. Реакция идет с 900 градусов. Далее Cd перекачивается влево, а кислород "сжигается" с водородом. тем самым производятся Cd и H2O, необходимые для получения водорода.

 

Если мы нагреем устройство до 950С и прекратим нагревать, то что получится?

Слева, с поглощением тепловой энергии будет выделяться водород). Ведь 950C>350C

Справа, с поглощением тепловой энергии будет выделяться кислород. Ведь 950>900C

 

В ТЭ 2H2+O2 = 2H2O + Qел + Qтепл

 

Закон сохранения энергии никто не отменял, значит поглощенная при выделении кислорода и водорода энергия Q = Qел + Qтепл

Но! Мы же Qел отнимаем от системы, а Qтепл повторно идет на выделение водорода и кислорода. А значит устройство будет охлаждаться.

И при температуре в 900 градусов прекратится выделяться кислород и реакция остановится.

Вывод. Ничего в системе охлаждать не нужно, т.к. Qтепл идет на совершение полезной работы. Холодильник не нужен.

Изменено 1 Мая, 2017 в 08:37 пользователем Danila88

[mypucm]

Топливные элементы применялись в космосе, например, в ходе американской программы "Аполлон". Или в ходе советской программы "Луноход". На Земле они не эффективны, а в космосе денег не считают. Плюньте на них!

[N№4]

 

Нам не нужно ничего вручную разделять, да и и охлаждать. Ведь охлаждать систему будут эндотермические реакции, которые будут восстанавливать исходные компоненты.

 

Как это не нужно, если реакции эндотермические, значит, идут за счёт энтропийного фактора (перегрев смещает равновесие вправо) или вообще не самопроизвольны - придётся упорно выделять нужный продукт.

 

Смотрим ваши реакции

(1)  PbCl2 + H2 = Pb + 2HCl

(2)  Cu + 2HCl = CuCl2 + H2 (600-700 C)

 

 суммарно будет 

 PbCl2 + H2 + Cu = CuCl2 + Pb + H2

или 

PbCl2 + Cu = CuCl2 + Pb  при 700 С

 по вашему это смещено вправо.

И  тут же вы пишете

(3)  Pb + CuCl2 = Cu + PbCl2

 

Необратимая реакция, не вижу проблем, почему она не будет идти при t=700С

Получаются взаимоисключающие вещи.

Скорее всего вторая реакция не самопроизвольная да и первая до конца не идёт.. 

[Danila88]

Как это не нужно, если реакции эндотермические, значит, идут за счёт энтропийного фактора (перегрев смещает равновесие вправо) или вообще не самопроизвольны - придётся упорно выделять нужный продукт.

 

Смотрим ваши реакции

(1)  PbCl2 + H2 = Pb + 2HCl

(2)  Cu + 2HCl = CuCl2 + H2 (600-700 C)

 

 суммарно будет 

 PbCl2 + H2 + Cu = CuCl2 + Pb + H2

или 

PbCl2 + Cu = CuCl2 + Pb  при 700 С

 по вашему это смещено вправо.

И  тут же вы пишете

Получаются взаимоисключающие вещи.

Скорее всего вторая реакция не самопроизвольная да и первая до конца не идёт.. 

Вы лучше прокомментируйте с кадмием.

 

А со свинцом я думал, что будет выглядеть так.

 

С помощью тепловой энергии слева производим топливо - Pb из PbCl2, а справа CuCl2 из Cu. Водород и хлороводород сами туда-сюда перемещаются. Перекачивать не нужно.

 

А уже в гальваническом элементе идет реакция Pb + CuCl2 = PbCl2 + Cu    +Qтепл      +Qел

Qел снимаем, а Qтепл идет на производство топлива -  Pb и CuCl2