燃料电池效率的计算

https://zhuanlan.zhihu.com/p/518955380这个帖子不错

https://www.china-share.com/gongwuyuan/linxuan/kaoshi/202305131437304.html

在这里讲述一下本科电气的我如何捡起化学的，就是从高中开始复习，其实很快，所以大家不要有太大压力，哔站有个up主讲高中化学还不错，就是那个播放量最高的。

        首先，我们需要知道反应物和产物的标准摩尔生成焓（ΔHf°）和标准摩尔熵（ΔS°）值。这些值可以从参考书籍或数据库中获得。

        假设反应物和产物的标准生成焓和标准摩尔熵值如下： ΔHf°[H2(g)] = 0 kJ/mol ΔHf°[O2(g)] = 0 kJ/mol ΔHf°[H2O(l)] = -286 kJ/mol ΔS°[H2(g)] = 130 J/(mol·K) ΔS°[O2(g)] = 205 J/(mol·K) ΔS°[H2O(l)] = 70 J/(mol·K)

       然后，我们可以使用吉布斯自由能的公式来计算反应的吉布斯自由能变化（ΔG）： ΔG = ΔH - TΔS

其中，ΔH是反应的焓变，T是温度（以开尔文为单位），ΔS是反应的熵变。

假设我们将温度设定为298K，则计算步骤如下：

1. 计算反应的焓变（ΔH）： ΔH = 2 * ΔHf°[H2O(l)] - 2 * ΔHf°[H2(g)] - ΔHf°[O2(g)] = 2 * (-286 kJ/mol) - 2 * (0 kJ/mol) - 0 kJ/mol = -572 kJ/mol

2. 计算反应的熵变（ΔS）： ΔS = 2 * ΔS°[H2O(l)] - 2 * ΔS°[H2(g)] - ΔS°[O2(g)] = 2 * (70 J/(mol·K)) - 2 * (130 J/(mol·K)) - 205 J/(mol·K) = -325 J/(mol·K)

3. 计算反应的吉布斯自由能变化（ΔG）： ΔG = ΔH - TΔS = -572 kJ/mol - (298 K * (-325 J/(mol·K)) / 1000) = -572 kJ/mol + 97.35 kJ/mol = -474.65 kJ/mol

   然后套用公式1即可以得到燃料电池的效率：474.65/572=0.829