由此分析，水蒸汽的分解同样为强吸热（摄能）反应，反应为非自发过程。并且可以看出，采用水蒸汽分解制氢气和氧气，焓降、熵增、吉布斯（Gibbs）自由能相比于采用液态水均要小，即电解水消耗的总能耗要少（包括热能和电能）。
（4）
上式液态水转化为水蒸汽的过程中，焓变和熵变分别为：
焓变：
熵增：
前提分析2：电化学反应是如何发生的？
根据电解水制氢的热力学反应原理分析，电解水制氢为非自发的吸热过程。同时由于反应过程Gibbs自由能为正，因此仅仅提供热能并不能驱动反应将水分解为氢气和氧气，还需要高品质的能源，譬如电能的输入。采用电能驱动将水分解为氢气和氧气的过程称为电解水制氢，所采用的设备为电解槽。电解槽分为多种技术路线，此处主要针对质子交换膜电解槽（PEMWE）的原理做介绍。
PEMWE电解槽的单槽（小室）示意图如下，包括阳极（Anode）, 阴极（Cathode），质子交换膜（Membrane），涂敷在质子交换膜阳极侧和阴极侧的催化剂，以及外部直流电源（DC）组成。
