Elektroliza - proces elektrochemiczny związany z przepływem ładunków elektrycznych przez roztwór elektrolitu, a przebiegający na powierzchni elektrod.
Zachodzi tutaj nie tylko przemieszczanie substancji w masie elektrolitu, ale także wydzielanie pewnych materiałów w postaci stałej lub gazowej przy odpowiednich elektrodach (katodzie, anodzie)
Entalpia to termodynamiczna funkcja stanu, którą definiuje zależność:
H=U+pV gdzie U - energia wewnętrzna, p - ciśnienie, V - objętość
Entalpia jest funkcją stanu z której jest dogodnie korzystać przy przemianach prowadzonych pod stałym ciśnieniem dla układów których objętość może się zmieniać w czasie przemiany. Dla takich przemian zmiana entalpii jaka się w ich czasie odbywa równa jest ciepłu tych przemian. Przemiany takie są bardzo często spotykane w praktyce (silniki atmosferyczne, przemiany fazowe, reakcje chemiczne w roztworach, itd, itp.) stąd entalpia jest bardzo często wykorzystywaną funkcją stanu.
Entropia to termodynamiczna funkcja stanu będąca miarą nieuporządkowania układów, a więc także całego wszechświata.
Całkowita entropia układu jest równa: S = k * ln(W) gdzie k to stała Boltzmanna, a W - liczba sposobów na jaki stan termodynamiczny układu może być zrealizowany. Zatem log2(W) = ln(W) / ln(2) jest liczbą bitów potrzebnych do pełnego określenia, którą realizację przyjął dany układ.
Kryształ doskonały ma w temperaturze 0 K entropię równą 0, gdyż jego stan może być zrealizowany tylko na jeden sposób (żadna z cząsteczek nie może się "ruszyć" ani zamienić miejscem z inną). Jest to jedno ze sformułowań trzeciej zasady termodynamiki.
Pojęcie entropii jest podstawą definicji drugiej zasady termodynamiki.
Praktyczne obliczenie W jest w większości przypadków technicznie niemożliwe, można jednak oszacowywać całkowitą entropię układów poprzez wyznaczenie ich całkowitej pojemności cieplnej poczynając od temperatury 0 K do aktualnej temperatury układu i podzielenie jej przez temperaturę układu.
Ogniwo Daniella - Jeżeli zetkną się ze sobą roztwory o różnym stężeniu, to na granicy styku powstaje różnica potencjałów - potencjał dyfuzyjny. Potencjał ten wystąpi tylko wtedy, gdy liczby przenoszenia kationów i anionów stykających się elektrolitów będą różne.
Istnieją jednak elektrolity dla których liczby przenoszenia jonów są równe.
(KCl, NH4NO3, KNO3) - dla tych substancji potencjał dyfuzyjny jest prawie równy 0. Gdybyśmy bezpośrednio zetknęli ze sobą roztwory CuSO4 i ZnSO4 to w ogniwie wystąpiłby znaczny potencjał dyfuzyjny i umieszczenie klucza eliminuje ten potencjał.
Katoda: Zn Zn2++2e- Anoda: Cu2++2e- Cu
Dla stanu równowagi chemicznej: Zn + Cu2+ Zn2++Cu
Ogniwo paliwowe - substancje czynne elektody +, - (zwanej utleniaczem i paliwem) są gromadzone w ogniwie oddzielnie. Reakcja spalania zachodzi oddzielnie, następuje więc konieczność odprowadzania substancji czynnych do miejsca spalania. Miejsce w którym zachodzi reakcja spalania jest podst. elementem ogniwa paliwowego.
Budowa ogniw paliwowych wymaga specjalnych i coraz to nowych konstrukcji. Każdy materiał konstrukcyjny, każda część składowa podczas działania zużywa się, koroduje, ulega reakcji chemicznej, dlatego też elektrody i materiały konstrukcyjne ogniw paliwowych zmieniają się w czasie.
Trwałość og. paliwowych określa głównie zdolność działania ich elektrod. Sprawność tych ogniw może być b. dobra - pod tym względem wyprzedzają one w zasadzie wszystkie pozostałe przetworniki energii i to nie tylko teoretycznie. Sprawność tych ogniw jest prawie niezależna od wymiarów urządzenia.
Konstrukcja og. paliwowego jest prosta. Brak ruchomych, konstrukcyjnych (odpornych na ścieranie) elementów, najbardziej wrażliwą częścią ogniwa jest elektroda POROWATA
Klasyfikacja ogniw paliwowych odbywa się wg temp. działania, jak również wg jakości elektrolitu. Stosowany elektrolit tych ogniw może być roztworem wodnym, stopioną solą, stałym tlenkiem (o charakterze półprzewodników).
Ogniwa o niskiej temp. posiadają elektrolit sporządzony z roztworów wodnych - ponieważ punkt krzepnięcia i wrzenia elektrolitu określa się odpowiednio dolną i górną granicą zakresu temp. działania, stąd określa się obszar temp. działania, który uzależniony jest także od substancji czynnej, katalizatorów, materiałów konstrukcyjnych.
W ogniwach o niskiej temp. działania wyróżniamy dwie podgrupy:
- podgrupę ogniw pracujących w zwykłej temp. (323-373) K
- podgrupę ogniw pracujących w średniej temp. (423-523) K