Мы получили соотношения, которые показывают, как свободная энергия зави­сит от давления и температуры. При выводе этих соотношений мы использовали предположение о том, что удельная теплоемкость различных веществ, участвую­щих в реакции, не зависит от температуры. Теперь определим более строго, как зависит выходное напряжение обратимого топливного элемента от температуры. Ограничимся, однако, рассмотрением случая постоянного давления.

По определению

G = Н - TS, (67)

H = U + pV, (68)

поэтому

G = U + pV - TS, (69)

откуда следует

AG = AU + pAV + V Ap-T AS - S AT. (

Объединяя первый и второй законы термодинамики, получаем

AU = TAS-pAV, П

поэтому

AG = VAp-SAT

Свободная энергия G является функцией двух независимых переменных давления р и температуры Т. Тогда

Сравнив две последние формулы, можно заметить, что

= - s.

Теперь будем использовать букву К для обозначения напряжения, а не ема, как раньше.

^ (Т, ^прод/^прод/ ^ ^исх/^исх/ ) ’

r> _ V1 и C _ ^прсиг^^проді ^ ^ИСХІ^^ИСХі

"прод/^прод/ ~ p

Так как TS = ff - G, to

где отношение АЯ/2>прсд,-ЗДЯо определяет напряжение, которое МОЖНО бы." бы получить на выходе топливного элемента, если бы изменение энтальпн системы было полностью преобразовано в электрическую энергию. Назовем эт> величину энтальпийным напряжением.

Для водородно-кислоролного топливного элемента, производящего водяной пар,

те сумму V и мы положили равной единице, так как для расчета использу-

ирод/

ется значение АДГ для I кмоля воды.

т = М_85-1,255 ^

U7J, 298