Least squares evaluation of the global entropy generation in the aluminium electrolysis cell

Clasical thermodynamic analysis of any thermal and chemical process is usually based on the first law of thermodynamics. such an approach is not sufficient when deeper understanding of the mechanism and nature of each elementary process is required. The use of the first and second law of thermodynamics together is necessary to solve practical problems more effectivly. Especially, application of the entropy of the entropy generation rate and lost available energy (or exergy) concepts enhance our understanding of thermal process. Such an extended analysis is proposed to detect possible ways to decrease the electric energy consumption. additionally, least squares adjustment procedure is proposed to make mathematical models of elementary process taking place inside electrolysis cell more reliable.

---

Powszechnie prowadzona analiza termodynamiczna przebiegu różnego rodzaju procesów cieplnych i chemicznych opiera się zazwyczaj na I-szej zasadzie termodynamiki. W przypadkach, gdy wymagane jest głębsze zrozumienie mechanizmu i natury procesów elementarnych, takie podejście nie jest wystarczające. Bardziej efektywne wyniki otrzymać można łącząc I-szą i II-gą zasadę termodynamiki. Szczególnie wartościowe jest wprowadzenie pojęcia produkcji entropii w celu wykrycia wszystkich źródeł nieodwracalności termodynamicznej i ich wielkości. Takie rozszerzenie analizy zostało zaproponowane w artykule w odniesieniu do procesu elektrolizy aluminium. Jej celem jest wskazanie możliwości obniżenia zużycia energii elektrycznej. Ponadto pokazano jak ortogonalna metoda najmniejszych kwadratów umożliwia uzyskanie bardziej wiarygodnych wyników obliczeń rozkładu źródeł entropii.