例3) 放电:-)Zn-2e→Zn2+ E外 +)2H++2e→H2 总反应:Zn+2H→Zm2+H2个2液 充电:(Zn:阴极)2H+2e→H2 (Cu:阳极)Cu-2e→Cu2+ 反应:Cu+2H→Cu2++H2个 电极反应、总反应均不可逆一化学不可逆, 此电池肯定为不可逆电池
例 3) n 充电: (Zn:阴极) 2H+ + 2e H2 (Cu:阳极) Cu 2e Cu 2+ 总反应: Cu + 2H+ Cu 2++ H2 n 电极反应、总反应均不可逆 — 化学不可逆, 此电池肯定为不可逆电池。 n 放电:)Zn 2e Zn2+ +)2H+ + 2e H2 总反应:Zn + 2H+ Zn2+ + H2
二、能量转化可逆 可逆电池反应不但要求化学反应可逆, 而且要求电极反应热力学可逆一准静 态过程: 即包括充电、放电过程都是在接近平 衡的状态下进行的。 电池放电(或充电)电流密度: i→>0
二、能量转化可逆 n 可逆电池反应不但要求化学反应可逆, 而且要求电极反应热力学可逆 准静 态过程: n 即包括充电、放电过程都是在接近平 衡的状态下进行的。 n 电池放电(或充电)电流密度: i 0
1→>0 此时,作为电池放电它能作出最大有用 功(电功): △G T. P (放电 作为电解池充电:它所消耗的外界电能 最小: W外=△Gr (充电
n 此时,作为电池放电它能作出最大有用 功(电功): Wf GT,P (放电) i 0 n 作为电解池充电:它所消耗的外界电能 最小: W外 GT,P (充电)
这样:将电池放电时所放出的能量全部储 存起来,用这些能量给放电后的电池充电, 就恰好可使体系(电池装置)和环境都回 复到原来的状态。 若充、放电过程电流i较大,则为热力学 不可逆(自发)过程,此时 ◆放电过程:W<-△Gr,(放电) ◆充电过程:W外>△G,(充电)
n 这样:将电池放电时所放出的能量全部储 存起来,用这些能量给放电后的电池充电, 就恰好可使体系(电池装置)和环境都回 复到原来的状态。 n 若充、放电过程电流 i 较大,则为热力学 不可逆(自发)过程,此时: u 放电过程: Wf G T, (P 放电) u 充电过程: W外 G T, (P 充电)
◆放电过程:W<-△Gr,(放电) ◆充电过程:W外>△G,(充电) 要使体系(即电池)回复到原来状态,即 使充电过程自由能增量△GTp(充电)等于 放电过程自由能的下降量-△Gp(放电 △G1,p(充电)=-△G1,(放电) 显然: Wo>W
n 要使体系(即电池)回复到原来状态,即 使充电过程自由能增量 GT, P (充电) 等于 放电过程自由能的下降量 G T, P (放电): GT, (P 充电) GT, (P 放电) n 显然: W外 > Wf u 放电过程: u 充电过程: Wf G T, (P 放电) W外 G T, (P 充电)