Про электролиз Кпд электролиза. Что есть работа полезная, а что есть затраченная?

Answer 1

Есть теоретическое напряжение, которое нужно для электролиза. Если бы напряжение было таким, то вся энергия шла бы только на электролиз, т. е. кпд был бы 100%. Но реально напряжение всегда больше.
Во-первых, существует так называемое перенапряжение - дополнительное напряжение, которое надо подать, что бы начался электролиз. Зависит от материала электродов, и самих электродов (на катоде и аноде разное) . Например, при электролизе воды теоретическое минимальное напряжение электролиза 1. 25 В, минимальное перенапряжение катода на платине - всего 0. 01 В, а анода - на никеле, 0, 1 В. Поэтому минимальное напряжение будет 1. 25 + 0, 1 + 0, 01 =1, 36 В.
Во-вторых, что бы производительность электролизера была существенной, должена быть большая сила тока (сотни килоампер) , а поскольку у электролита и электродов есть сопротивление, то на этом сопротивлении будет падение напряжения. Сколько именно - зависит от тока и конфигурации электролизера, обычно порядка десятых вольта.
Таким образом реальное напряжение будет больше теоретических 1. 25, обычно порядка 1, 6-2В. Все напряжение, что сверх 1. 25, будет работать не на электролиз, а на нагрев.
КПД составит теоретическое напряжение деленное на реальное, например если напряжение 1, 6, то будет 1. 25/1, 6 =78%, а если 2, то только 1, 25/2=63%.