560 mL H2 ở điều kiện chuẩn được tiêu thụ bởi một pin nhiên liệu trong 10 phút sản xuất được dòng điện bao nhiêu A?Giúp mình với!

Question

Accepted Answer

Để tính dòng điện được sản xuất từ pin nhiên liệu khi tiêu thụ 560 mL H2, chúng ta cần biết một số thông tin cơ bản về phản ứng hóa học trong pin nhiên liệu và cách tính dòng điện.

1. **Phản ứng trong pin nhiên liệu**: Trong pin nhiên liệu, khí hydro (H2) phản ứng với oxy (O2) để tạo ra nước (H2O) và điện năng. Phản ứng tổng quát là:
   $$
   2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O
   $$

2. **Số mol H2**: Để tính số mol của 560 mL H2, chúng ta sử dụng điều kiện chuẩn (0°C và 1 atm), trong đó 1 mol khí chiếm thể tích 22.4 L. 
   $$
   560 \, \text{mL} = 0.560 \, \text{L}
   $$
   Số mol H2 là:
   $$
   n = \frac{V}{V_m} = \frac{0.560 \, \text{L}}{22.4 \, \text{L/mol}} \approx 0.025 \, \text{mol}
   $$

3. **Điện tích (Q)**: Mỗi mol H2 sẽ tạo ra 2 mol electron (e-) trong phản ứng. Số mol electron là:
   $$
   n_{e^-} = 2 \times n = 2 \times 0.025 \, \text{mol} = 0.050 \, \text{mol}
   $$
   Điện tích (Q) được tính bằng công thức:
   $$
   Q = n_{e^-} \times F
   $$
   Trong đó, F (hằng số Faraday) ≈ 96485 C/mol. Vậy:
   $$
   Q = 0.050 \, \text{mol} \times 96485 \, \text{C/mol} \approx 4824.25 \, \text{C}
   $$

4. **Thời gian (t)**: Thời gian tiêu thụ là 10 phút, chuyển đổi sang giây:
   $$
   t = 10 \, \text{phút} \times 60 \, \text{giây/phút} = 600 \, \text{giây}
   $$

5. **Dòng điện (I)**: Dòng điện được tính bằng công thức:
   $$
   I = \frac{Q}{t}
   $$
   Thay số vào:
   $$
   I = \frac{4824.25 \, \text{C}}{600 \, \text{s}} \approx 8.04 \, \text{A}
   $$

**Kết luận**: Dòng điện được sản xuất bởi pin nhiên liệu là khoảng 8.04 A.