On the Efficiency of Electrochemical Devices from the Perspective of Endoreversible Thermodynamics

Abstract

Článek se zabývá produkcí entropie generované nerovnovážnými procesy jako důsledkem přenosu hmoty a energie. Endoreverzibilní termodynamika je založena na nereálné představě, že veškerá produkce entropie je vytvářena na hranici systému. V článku je předpokládán otevřený systém v termodynamické nerovnováze. Produkce entropie je vytvářena nerovnovážnými procesy doprovázenými tokem energie. Závěry vytvořené pro expanzivní práci (tepelné stroje) potvrzují závěry endoreverzibilní termodynamiky. Při zobecnění na neexpanzivní přeměnu energie je možné získat nový pohled na princip produkce minima entropie a související podmínku stability v ustáleném stavu. Předložená analýza přeměny energie v uzavřeném cyklu je aplikována na palivový článek (neexpanzivní přeměna energie). Maximální účinnost přeměny energie je dosažena při nulovém produkovaném výkonu. Účinnost palivového článku a tedy i účinnost jakéhokoliv zařízení využívající neexpanzivní přeměnu energie závisí na zátěži; při znalosti zátěže je možné určit maximální možnou účinnost.