電解水時在兩個出氣口各加乙個氣球,兩個氣球被撐大,在海拔0公尺和1000公尺時電解水所需的電量一樣嗎?

時間 2021-06-01 04:55:07

1樓:xiaowine

基本上都是一樣的,實際計算可能有小小差別,但是因為差別太小,在可接受的誤差範圍內都可以認為是一樣的。

理解這個問題的關鍵是:考察水的電解電壓在這些條件下有何不同。電解電壓變大,則表明相同條件下需要更多的能量來電解水。

電解電壓的計算就是通過查表得到電極反應的標準電極電勢,再用能斯特方轉化為當前條件。所以,熟練使用能斯特方程是這個題的最終關鍵。

注意到,能斯特方程計算時,有關氣體分壓,都是以大氣壓為單位的,而且是出現在對數項裡,所以,個把大氣壓的變化,再被對數一下,其實差別不大,然後這個取了對數的數值還要乘以0.059/n,那就更小了,然後這個數值再和標準電極電勢做加加減減的事。最終計算下來,電解電壓的變化真是微乎其微哦,和用什麼電解質、調節一下pH值,或者處理一下鉑電極上的過電位來比較,那氣壓的那點影響真的可以不予考慮。

2樓:shinbade

根據法拉弟定律,回答是:一樣的。

不管外部是什麼條件,你電解乙個水分子,就需要乙個電子。

所以,不管你爬得多高,電解同質量的水,所需的電量是一樣的。

但是,電解電壓倒是會變化 。其理由,見其他人的解答。

3樓:宋佳霖

修改:抱歉之前的回答有錯,想當然地把「電量」看成「能量」了。如果題主問的是電荷量的話,理論最小電荷量(即電流完全由電解反應產生時)應該不變,如 @shinbade所說。

而實驗實際測得的電荷量可能比這個值高。

個人對電化學不太懂,姑且回答一下,有可能有錯。

大致能明白題主想問的是什麼了:從熱力學理論來說,電極表面的氫氣和氧氣分壓會影響反應的Gibbs自由能變,從而影響電極電勢。理論上氣體分壓越高,反應電動勢越高,電解需要的電壓越高,消耗的電能也隨之越大。

但個人認為,這個效應很難從實驗中測到,因為電解水本身就是熱力學上很不利的反應,標準電動勢很高,而且實際上電解的電壓需要比熱力學上的電動勢更高(所謂的過電勢)。反應產物分壓的影響相對來說就很次要了。

而對於後一問,套氣球和不套氣球,電極表面的氣體分壓應該是相同的,因為氣體剛產生的時候是電極上的氣泡,內部是純氫氣/氧氣,外面被水包裹,而不會擴散到空氣中。其分壓都是恆定的乙個大氣壓。因此電極電勢應該不變。

4樓:coolface

海拔0公尺和海拔1000公尺和是否加氣球其實是乙個問題。

那就是電解的同時,氣壓是否會造成影響的問題。

當水在常態下,沒有進入超臨界狀態下。

應該是氣壓越大,導電效率越低。因為壓力越大,就有越多的氧氣和氫氣溶解於水中。

導致溶液的導電率下降,電解過程中會有更多的電能被溶液的電阻率轉化為無用的熱量。

當水進入超臨界狀態,事情就會變得非常複雜了。

超臨界水的介電常數,對溶質的溶解率,都和普通水有巨大的區別。

本大溼也不是相關專業人員,就看知乎是否有其他大神解答這個問題了。

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