Díky za exkurzi do základů elektřiny a jednotkových převodů – vážím si snahu, ale mám pocit, že se už poněkolikáté vyhýbáš jádru problému. Nikdo nerozporuje, že 1 eV = 1,602×10⁻¹⁹ J, ani že Coulomb má 6,24×10¹⁸ elektronů. To víme.samec píše:základné vorce...kulikus píše:Asi to někde bude uvedené, ale využiju této možnosti k praktickému dotazu - jak se ze zmíněných údajů určí napětí potřebné pro elektrolýzu?samec píše:Schválne som písal eV, lebo z toho hneď vidíš, aké napätie potrebuješ. A že vodu nejde rozkladať ľubovoľne malým napätím, je dvôvod, prečo sa destilovaná voda považuje za izolant.
P=U·I [W; V, A]
I=Q/t [A; C, s]
W=P·t [J; W, s]
...
W=U·Q [J; V, C]
Tak, ako si niekto vymyslel, že 3,14... násobok sa bude nazývať π, tak si niekto iný vymyslel, že množstvo niečoho v počte 6·10²³ kusov budeme nazývať mol. Teda ak BOBOBO tvrdí, že na jeden mol častíc treba nejakú energiu, tak ja tvrdím že na jednu časticu treba delené mol menej.
Elektrický prúd, to sú elektróny pohybujúce sa vodičom za jednotku času. A znova množstvo elektrónov, ktoré pri prúde 1A pretečie za čas 1s niekto nazval 1 Coulomb. To je 6,2415•10¹⁸ elektrónov v jednom Coulombe. (Len na okraj, všimni si, že Coulomb má iný počet elektrónov, než mol častíc.) Známejšia je však prevrátená hodnota, to jest elektrický náboj jedného elektrónu e=-1,602·10⁻¹⁹ Coulomba.
A keď vieš, že na jednu časticu ti treba jeden elektrón a už vieš, koľko prúdu je ten jeden elektrón, tak nie je nič jednoduchšie, ako energiu v elektrónvoltoch predeliť tým jedným elektrónom a čo ti zostane, sú už len volty.
Ale diskuze nezačala tím, jestli existuje převod mezi eV a J. Začala tím, že jsi z vazebných energií v eV sestavil výpočet účinnosti elektrolýzy a tvrdil, že účinnost je 26 %. A na to jsem ti už několikrát ukázal, proč je to špatně:
eV na vazbu nemá přímý vztah k makroskopické energii potřebné pro elektrolýzu
Účinnost se nepočítá jako rozdíl mezi vazbami před a po
Správná cesta je přes ΔG (Gibbsova energie) nebo přes Faradayův zákon + napětí článku
Tvůj přístup nebere v potaz přepětí, proudový výtěžek, fázové přechody a další ztráty
A ano – eV je užitečná jednotka, když se bavíme o jednotlivých částicích nebo kvantové chemii. Ale ty s ní počítáš účinnost reálného elektrolyzéru, který běží na stovky ampér a vyrobí kilogramy vodíku. V tom měřítku se počítá v kWh a kJ/mol, nikoliv v „energie na jednu vazbu“.
Znovu tedy – nejde o to, že eV je špatná jednotka. Jde o to, že tvůj způsob použití eV pro výpočet účinnosti není fyzikálně správný, protože ignoruje všechny klíčové aspekty elektrochemie.
Díky za veškeré reakce, ale mám pocit, že se pořád točíme v kruhu. Opakovaně se tu oháníš tím, že elektronvolt a Joule jsou přece jen různé jednotky téhož, že výpočtem přes eV „hned vidíš“, kolik je potřeba energie na jednu molekulu, a že z toho lze odvodit i napětí a účinnost. Jenže právě v tom je problém. To, že lze eV přepočítat na Jouly, přece nikdo nikdy nezpochybnil. Stejně tak víme, kolik má jeden Coulomb elektronů a že energie dělená nábojem dá napětí. To všechno je základní elektřina. Jenže tady nejde o jednotky – jde o to, jak je používáš.
Z vazebných energií jednotlivých molekul odvozuješ „uloženou energii“ a z ní pak účinnost rozkladu vody, která ti vychází 26 %. Tím ale ignoruješ celý reálný systém: žádné přepětí, žádný proudový výtěžek, žádná odporová ztráta, žádné fáze, žádná Gibbsova energie. Jen čistý rozdíl několika tabulkových eV. To není alternativní výpočet – to je špatná aplikace mikroskopické veličiny na makroskopický děj.
Pokud počítáme účinnost reálné elektrolýzy, bavíme se o výrobě 1 kg vodíku, přenesení stovek molů náboje při určitém napětí (typicky 1,8–2,0 V), a následném využití tohoto vodíku v palivovém článku. Z toho pak získáme účinnost ~40–45 %, v závislosti na technologii. Pokud ti „alternativní výpočtem“ vychází 26 %, není problém v tom, že používáš eV místo kJ – problém je v tom, že počítáš špatnou věc nesprávným způsobem.
Takže ano – jednotky jsou převoditelné. Ale pokud z energie v eV na jednu vazbu odvozuješ účinnost průmyslového elektrolyzéru, je úplně jedno, jestli to převedeš do Joule, Voltů, nebo pixelů na sekundu – výsledek je pořád nesmyslný. Za mě je tímto vše podstatné řečeno.
