Du bist in der Chemie! Demnach Reaktionsgleichung aufstellen! Den für Wasserstoff ist der Reaktionspartner wichtig.

Fall 1

• 3 H2 + CO2 —> CH3OH + H2O

Hier werden aus 3 Wasserstoff (H2) entsteht 1 Methanol (MeOH). Mathematischer ausgedrückt vereinfach ich die Gleichung folglich:

3 H2 = 1 MeOH | • 5

15 H2 = 5 MeOH

Fall 2

• 2 H2 + CO —> CH3OH

Hier kürze ich ab:

2 H2 = 1 MeOH | • 7.5

15 H2 = 7.5 MeOH

Fall 3

• Ohne Reaktion

Vergleich der Moleküle:

Wie viele H's hat ein Wasserstoff = 2

Wie viele H's hat ein Methanol = 4

demnach 2 zu 4

–> 2 H Wasserstoff = 4 H MeOH

nach MeOH umstellen, dann hast du deine Lösung, wenn du für Wasserstoff 15 mol eingibst. 2 • 15 / 4 = 7.5

Wasserstoff-Verbrennungsmotor: Die Verbrennung findet in einem Raum (Zylinder) statt. Brennstoff (H2) und Luftsauerstoff werden im Zylinder vermischt und eine Zündkerze bringt die Reaktion im Gang und es entsteht Druck und Wärme -> Wie Benzin im Ottomotor. Hierbei entsteht als "Abgas" Wasser


Wasserstoff-Brennstoffzelle: Brennstoff (H2) und Oxidationsmittel (O2) sind über eine semipermeable Membran räumlich voneinander getrennt. Man hat einen H2-Raum (Anode) und einen O2-Raum (Kathode). Raum = Elektrode. Die Elektroden sind von außen verbunden
H2 und O2 haben das Potential (chemische Potential) miteinander zu reagieren. Allerdings liegen die Stoffe getrennt vor und müssen einen anderen Weg nehmen. Also statt über Wärme (thermische Energie) geht man über Strom (elektrischer Energie).
H2 gibt seine Elektroden an der Elektrode (Anode) ab, durchdringt die Membran und gelangt so als H+ an O2. Die Elektroden wandern von der Anode über einen elektrischen Verbraucher an die Kathode. -> Du machst elektrischen Strom.
So sind H+, O2 und Elektroden auf der Kathodenseite und reagieren zu Wasser.

==> Die Katalysatoren braucht man, um die Raktion "etwas zu beschleunigen". Da du hier keine externen Hilfsmittel hast, wie die Zündkerze, brauchst du die Katalysatoren.



Verbrennung: Ist eine Reaktion mit Sauerstoff. Dabei entsteht Wärme und es kann zu Flammenbildung kommen.

Im Allgemein ist die Arbeit das Produkt aus Volumen und Druck
W = V * p  ==> dW = V *dp + p * dV (totales Differential)

-> Je nach dem woher die Änderung deine Arbeit resultiert, bekommt die Arbeit ihren Namen.

• Ist der Druck p konstant und das Volumen ändert sich -> Volumenarbeit -> dW = p dV <vereinfacht> W2-W1 = p * (V2-V1)
• Ist das Volumen V konstant und der Druck p ändert sich -> Druckarbeit (technische Arbeit) -> dW = V dp <vereinfacht> W2-W1 = V * (p2-p1)

Die Entropie ist eine Zustandsgröße. Sie beschreibt die Unordnung in einem System oder eines Stoffes (ingenieurwissenschaftlich) oder die Wahrscheinlichkeit die ein Stoff annimmt (naturwissenschaftlich). --> S

Jeder Stoff hat eine Entropie, wenn man so will gehört die zu desen Eigenschaften. Bei jeder Umwandlung einer Energieform in einer anderen ensteht Abwärme und auch Entropie. --> dS 

Wenn du in einem System (Kreisprozess) erwärmst oder weiter die Energie erhöhst, dann musst du am Ende auch kühlen, damit die Entropie verringert wird. Sonst könntest du die Energie nicht mehr in einer anderen Energieform (mit einer hohen Ausbeute) umwandeln.

Die Entropie kann qualitativ eine Aussage über die Qualität der Energieumwandlung treffen. Viel Entropie -> Schlechte Umwandlung. 

Anders noch:Entropie und Wärme sind über den 2. Hauptsatz miteinander verknüpft. Bildlich und ganz salopp für die Moleküle von Gase,Flüssigkeiten und Feststoffe:

• Feststoff: kaum molekulare Bewegung -> wenig Energie -> kleine Entropie
• Flüssigkeit: 
• Gase: sehr schnelle molekulare Bewegung -> viel Energie -> hohe Entropie

In der Wärmeübertragung sind drei "Transportmechanismen" bekannt:

• Wärme-Leitung (Wärme-Konduktion)
• Wärme-Strömung (Wärme-Konvektion)
• Wärme-Strahlung

Wärme-Leitung: Transport der Wärme von einem Festkörper zum andren Festkörper durch einen direkten Kontakt. Als Festkörper kann auch ein starre oder ruhende Flüssigkeit oder Gas gemeint sein. Etwas welches sich "intern" sich nicht bewegt. Die Wärme wird von einem Molekül zum andrem hingezittert. :-)

Beispiel: Wie beim Vorgänger: Topf auf einer Herdplatte. Die Herdplatte überträgt die Wärme auf dem Topfboden.

Wärme-Strömung: Quasi das Gegenteil, wenn man so will. Hierbei strömt oder fließt eine Gas oder eine Flüssigkeit. Man hat eine Strömungsgeschwindigkeit, die für die Berechnung eine Rolle spielt.

Beispiel: Fußbodenheizung: Oben ist warme (24°C) und unten ist kalte (18°C) Luft. Die Heizung erwärmt die untere kalte Luft. Diese erwärmt sich und strömt nach oben. Das geschieht solange, bis die oben und unten die gleiche Temperatur herrscht. -> Hier wird von natürlichen oder freien Konvektion gesprochen.
Wenn du keine Fußbodenheizung hast und du den Raum mit einem Haartrockener warm pustest, dann ist das eine erzwungene Konvektion.
-> In beiden Fällen strömt die Wärme

Wärme-Strahlung: Wärme über den Transport von Elektromagnetismus. Kurz gesagt. Salopp gesagt: Alles was mit Licht und Frequenzen zu tun hat.

Beispiel: Wärmelampe.