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Sönke
Verfasst am: 24. Jun 2015 11:11
Titel: Temperaturabhängigkeit des thermoneutralen Wirkungsgrads ein
Meine Frage:
Ich würde gerne den Verlauf des thermoneutralen Wirkungsgrades über die Temperatur darstellen. In der Literatur findet man immer wieder die Aussage, das die Brennstoffzelle únter Standard Bedingungen einen thermoneutralen Wirkungsgrad von eta=83% aufweisst. Die Formel wird mit
\eta_{th}=G^{0}/H^{0}
Die Temperaturabhängigkeit ergibt sich aus der Gibbschen freien Reaktionsenthalpie
G^{0}=H^{0}-TS^{0}
\eta_{th}(T)=(H^{0}-TS^{0})/H^{0}
Diese Funktion lässt sich aber nciht einfach über T auftragen, da es sich bei der Enthalpie wie bei der Entropie um Standardbedingungen handelt.
Meine Ideen:
Mein Ansatz ist, dass ich für die Enthalpie veränderung realer Fluide die Formel:
dh=c_{p}dT+(\frac{\partial h}{\partial h})_{T} dp
verwendet habe. wobei der Druck als konstant angenommen werden kann und sich damit ergibt:
dh=c_{p}dT
für die Entropie benutze ich die Formel:
dS=mc_{p}\ln(T_{2}/T_{1})
als c_{p} habe ich die spezifische Wärmekapazität von Wasser benutzt, die ich mit der Molarn Masse Multipliziert habe um die masse raus zu kürzen und die Konstante auf die Stoffmenge zu beziehen.
c_{p}=0.075426458 kJ/(mol*K)
als H^{0} von Wasser verwende ich -285.83 kj/mol
als S^{0} verwende ich -0.16334 kJ/(mol*K) für S(H20)-S(H2)-0.5S(O2)
damit verwende ich die Form:
\eta_{th}=1-(S^{0}-c_{p}\ln(T_{2}/T_{1}))/(H^{0}-c_{p}*dT[K])
Irgendetwas stimmt aber noch nicht ganz. Wenn ich diese Funktion plote bekomme ich nicht den identischen Verlauf wie in der Literatur.
Wer findet den Fehler? Wer kann mir die richtige Formel nennen, die ich ploten kann und damit den Verlauf wie in der Literatur nachbilden kann.
http://www.kerny.de/kerny/facharbeit/wirkunsgrad_2.jpg
ich freue mich über Sinnvolle antwortne und Leute die sich Gedanken machen und mir helfen möchten.
mit freundlichen Grüßen,
Sönke