Здраствуйте
Меня интересует освещение преобразований работа - энергия у воды при температуре 4 градуса цельсия.
Может кто осветить эту тему?
Тут два напрвления изменения внутренней энергии - при охлаждении и при нагреве, в обоих случаях вода совершает работу расширения.
Мне непонятно как оценить ее.
Поищите в Соросовских Образовательных Журналах. Там где-то освещались вопросы аномального расширения воды при низких температурах и переохлаждение жидкости. Хотя это могли быть другие журналы - чего не помню, того не знаю...
нашел статью видимо ту, но в ней не освещена сторона термодинамический свойств воды в пределах от 4 гардусов и ниже.
Собственно могу поделиться почему меня так интересует данная тема.
В природе много воды при данной температуре (наименьшей плотности воды), практически 90% воды в океанах находятся при это температуре.
Идея довольно проста - установка холодильника.
В результате мы получаем воду чуть теплее 4 градусов и чуть ниже 4 градусов, обе части воды становятся легче окружающей и в результате архимедовой силы стремятся вверх.
Как извесно КПД холодильных установок при небольшой разнице температуры очень высок (формула КПД=Тх/(Тн-Тх). Собственно выглядит как "тепловой рычаг" - за небольшое кол-во энергии потраченное нарабочий цикл позволяет переместить гораздо большее кол-во теплоты.
При интересующией меня температуре кпд при 2 градусах разницы составляет около 13500%.
вот собственно предпосылка, теперь интересно будет ли выигрыш при использовании архимедовой силы возникшей в результате работы холодильной установки.
Еще интересно расмотреть подобную ситуацию в закмнутой системе с точки зрения законов сохранения энергии, потому как мне кажется при разницы в полградуса выходит такой "ненормальный" кпд холодильника, что использование силы архимеда в качастве источника энергии для двигателя холодильной установки выглядит вполне реально.
Я так понимаю, располагаем на дне океана холодильник. У него 2 части - охлаждающая и нагревающая (испаритель и конденсатор). В этих местах температура воды будет повышаться и охлаждаться (подниматься вверх). Ставим там нечто турбины, крутим генератор, от которого подпитываем мотор холодильника?
_________________ Иные боятся убийц, кары неотвратимой, Кризисов и организованную преступность. А я нахожу на Свете самой невыносимой Обычную такую человеческую глупость...
Я и сказал это 2 ограничивающих объем воды контейнера (например в виде труб из теплоизоляционного материала), в одной внизу испаритель, в другой конденсатор. Выше по трубе по турбине, генераторы. Только вот теперь надо это дело рассчитать. Работать то будет, но будет ли выигрышь в КПД, это бы интересно. У меня с рассчетами туго
_________________ Иные боятся убийц, кары неотвратимой, Кризисов и организованную преступность. А я нахожу на Свете самой невыносимой Обычную такую человеческую глупость...
сорри - недочитал
сейчас подумываю о подобной модели только работабщей при атмосферном воздухе
отличее - холодный воздух падать будет, ну и просчитать проще - газ намного предсказуемее при тепературных изменениях.
а с водой сложно блин - во первых там давление будет немальнькое - от него заисит колебания плотности, во вторых нет точной шкалы изменения плотности у воды. А как среда для рачего аппарата например промшленного маштаба - гораздо лучше, при подьеме думаю метров на после покидания трубы вода уже перемешается - нет никакого воздействия на окружающую среду, когда как в случае с другими веществами (газами, жидкостями) такой процесс ведет к температурному расслоению среды.
Кстати вопрос еще наводящий по холодильниам - по моему пелатье еффект или как то так, явление передачи тепля при протекании через зоны спая двух метталов. Никто не в курсе какие кпд у него с точки зрения холодильной установки?
Использовать его удобнее чем компресорный..
Ну смотря какой элемент.. КПД не помню, на таких штуках кулеры для процессоров делают и много чего А вот с воздухом как... Это уже что-то вихревого генератора уже получается Тут надо рассчитывать...
_________________ Иные боятся убийц, кары неотвратимой, Кризисов и организованную преступность. А я нахожу на Свете самой невыносимой Обычную такую человеческую глупость...
Вот тут уже как раз чёрта подсчитаешь, хотя ссылку давали: [ссылка]
Ну а КПД элементов Пельте никогда высоким не был. При их использовании приходится большие вентилляторы ставить, т.к. охлаждать приходится и сам элемент. Кстати про зону спая двух металлов, Вы погорячились. Это термопара. А для "Пельте" применяют полупроводники - фактически множество диодов и керрамические прослойки. При соединении каскадом в несколько слоёв получается неслабый перепад температур. В советские времена нашей промышленностью выпускались хорошие, уже готовые, "каскадированне" элементы.
Можно вместо 4-градусной взять 0-градусную воду и домораживать тепловым насосом до льда, теплота плавления 330 кдж/кг, плотность ~0,9. Разница температур=0 и теоретич.кпд (холодильный коэффициент) стремится к бесконечности. Похоже, так легче нарушить 2-е начало.
После совершения льдом работы расширения (или всплытия) его можно использовать как источник холода для получения следующего льда.
Я этот вариант подсчитывал, но фишка в том что воду при 0 градусов взять негде - океан заполнен водой при 4 градусах, кроме того при давлении температура замерзания воды заметно ниже нуля.
На 1 куб.метр льда будет действовать архимедова сила оклоно 700 Н, вес его будет 931 кг что бы ее заморозить нужно будет потратить 307230 кдж, а при всплытии на 10 км он (лед) может совершить работу только в 7000кдж. Крме того сильно упадет кпд холодильника - предпочтительнее малые перепады воды, а там порядка 15 градусов будет разница для холодильника на такой глубине из-за давления.
Но вот про нарушениетермодинамики ты прав - вода очень удобное вещество для этого - от 4 градусов что вниз что ввех - расширяется.
Замкнутая система с водой при 4 градуса по идее может бесконечно давать энергию - два потока (теплый и холодный) подымаются вверх, там проиходит теплообмен и температура не изменяется, как и внутрення энергия системы. Собственно размышление над этим сво-вом воды и привело меня к подобным идеям.
Кстати над замерзанием воды поработать интересно - вероятно могут быть найдены растворы имеющие наибольшую плотность при 4 градусов, но обладающие более низкой теплотой плавления.
В само всплывающем устройстве они могут быть использованы как рабочее тело. Энергию с таких устройсв можно было бы забирать в виде водорода, полученного за счет подьема и разниты потраченной и полученной энергии. Но вариант с трубами выглядет по моему препочтительнее - стационарная установка и ничто не мешает сделать ее большой и мощной.
На днях предварительно посчитал использование нагретого с помощью холодильника воздуха - вроде как возможно, но хочу еще раз пересчитать.
вообще что в первом что во втором случае результат выхода зависит только от высоты/глубины на котором будет совершать работу тело и взятой разницы тесператур - чем температура меньше тем меньше путь(КПД холодильника играет значительную роль).
Вот кстати еще нашел интерессный подход к получению энергии Док файл открытый через гугл, как не странно но с этого сайта
в свете того что холодную воду можно еще заставить совершить работу выглядет довольно интересно
Плотность и объём воды при охлаждении-нагреве на 4 градуса меняется очень незначительно, и энергии от её всплытия или расширения можно получить очень мало. У льда плотность уменьшается гораздо больше.
Я думаю, что система необязательно должна быть основана на энергии всплытия, можно просто использовать работу расширения при большом давлении, и океан не нужен. Раз лед под давлением замерзает при отрицательных температурах, надо использовать раствор антифриза при соответствующей температуре получения льда, домораживать раствор до льда под давлением, разница температур стремится к нулю, теоретический холодильный коэффициент, к бесконечности (ну или хотя бы к 100), т.е. нужно будет потратить гораздо меньше этих 307230 кдж/куб.м.
После совершения льдом работы расширения его нужно использовать как источник холода для получения следующего льда.
Думаю, при совершении работы расширения лед должен охлаждаться на величину извлеченной энергии, тогда и теплового насоса вообще не нужно, если использовать отработавший охладившийся лед как холодильник.
Чтобы вся система в целом при извлечении из неё энергии не замёрзла, её ещё и подогревать придётся от окружающей температуры.
И как ты предлагаеш построить на льде двигатель?
Мне кстати тоже дольно туманым процесс расширения во время замерзания показался - может совершать работу, а откуда энергию на нее берет?
Ты бы описал примерно установку, если примерно представляеш как она выглядеть должна. У меня например идей нет.
кстати коэффицент 100 у хододильника можно получить при разнице аж в два градуса при температуре образования льда