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Thermodynamique-pile-rendement

Posté par
Jeff29000
21-05-20 à 11:23

Bonjour,pour un projet de groupe,nous nous intéressons aux piles à combustibles,notamment à hydrogène.Nous cherchons actuellement à calculer le rendement énergétique d'une telle pile.Le rendement peut se définir par le rapport entre l'énergie produite et l'énergie produite par la réaction.
Cependant,certains la définissent comme le rapport entre la variation d'enthalpie libre (G et la variation d'enthalpie H.
Je ne comprends pas d'où vient cette affirmation,si jamais certains seraient en capacité de m'aider.

Merci et bonne journée.

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique-pile-rendement 21-05-20 à 11:29

Bonjour
Pas tout à fait d'accord. La diminution d'enthalpie libre -G représente l'énergie électrique maximale que peut fournir la pile en fonctionant de manière monobare isotherme. Il s'agit plutôt du dénominateur de l'expression du rendement. Le numérateur étant l'énergie électrique effectivement récupérée.

Posté par
Jeff29000
re : Thermodynamique-pile-rendement 21-05-20 à 12:03

Bonjour,merci de votre réponse.

Donc pour vous le rendement électrique pourrait s'obtenir en effectuant H / G ?
Le concept d'enthalpie libre est encore nouveau pour moi et reste flou dans mon esprit ...

Posté par
gbm Webmaster
re : Thermodynamique-pile-rendement 21-05-20 à 12:07

Bonjour à vous deux,

@Jeff29000 : avoir plusieurs comptes est strictement interdit sur le forum, tu es donc exclu jusqu'à ce que tu aies supprimé ton compte Jean35 (la fonction "mot de passe oublié" existe ...).

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q29 - Avoir plusieurs comptes est-il autorisé ?



attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q30 - J'ai été averti ou banni, pourquoi, et que faire ?



Une fois que ce sera fait, contacte-moi par mail et je lèverai ton exclusion

***Situation régularisée (12h22), vous pouvez poursuivre***

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique-pile-rendement 21-05-20 à 12:34

Je complète quand même mon premier message en fournissant la signification physique du rapport G/H.
(-H) représente la quantité de chaleur (transfert thermique) qui serait libérée vers le milieu extérieur lors de l'évolution monobare si la réaction chimique se produisait simplement en mélangeant les réactifs, sans les séparer dans deux demies piles.
Comme déjà dit : (-G) représente l'énergie électrique fournie dans la pile dans le cas limite d'une transformation réversible isotherme monobare. Comme le fonctionnement réel de la pile n'est pas réversible, l'énergie électrique effectivement récupérée est inférieure à (-G), d'où la définition du rendement que je t'ai fournie précédemment.

Posté par
Jeff29000
re : Thermodynamique-pile-rendement 21-05-20 à 14:22

Merci beaucoup Vanoise,

Un élement que je n'ai pas bien compris,la provenance du signe -; pourquoi celui ci s'exprimerait comme le rapport des 2 fonctions d'enthalpie mais avec ce signe - ?

Posté par
vanoise
re : Thermodynamique-pile-rendement 21-05-20 à 15:14

J'imagine que tu as déjà suivi un cours de thermodynamique. Tu dois donc connaître la convention de signe ; une grandeur est comptée positivement quand elle est reçue par le système et comptée négativement quand elle est fournie à l'extérieur. Les réactions envisagées ici sont exothermiques. Si, comme expliqué précédemment, on mélange simplement les réactifs,  la chaleur algébriquement reçue par le système est :
Q=H < 0
La chaleur fournie par le système au milieu extérieur donc :
|Q|=-H
Si les réactifs sont séparés dans deux demies piles reliées par un pont salin, une  partie de l'énergie est fournie sous forme électrique. L'énergie électrique reçue algébriquement  par la pile est, dans le cas limite de l'évolution isotherme, monobare, réversible :
We=G < 0
L'énergie électrique reçue par le milieu extérieur est ainsi :
|We|=-G

Posté par
Jeff29000
re : Thermodynamique-pile-rendement 21-05-20 à 21:20

Merci beaucoup !



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