Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Fotowoltaika
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Energia zamarzającej wody

Cowboy zagrabie 16 Lut 2012 00:09 6585 28
  • #1
    Cowboy zagrabie
    Poziom 27  
    Zapewne dla większości ludzi z jakim kolwiek wykształceniem, jest oczywiste że objętość cieczy i ciał stałych podczas obniżania temperatury maleje. Podobnie zachowuje się woda w stanie ciekłym, również zamarzając, jednak w temperaturze poniżej -4*C sytuacja się zmienia i lód zaczyna "puchnąć".
    Rozsadzając bloki silnikowe, drzewa i skały. Siła z jaką to robi jest pewnie w jakiś sposób policzalna, i niezaprzeczalnie znaczna. Ma ktoś może pomysł jak tą energię zaprzęgnąć do pracy na rzecz człowieka? Jm bardziej spada temperatura na dworze tym więcej ciepełka generuje puchnąca z wielką siłą bryła lodu...
    zapraszam do dyskucji.
  • Fotowoltaika
  • #2
    MACIEK_M
    Poziom 28  
    Perpetum Mobile z tego nie będzie - odpowiedzi szukaj w podręcznikach do fizyki liceum - kiedyś tego uczyli.
  • #3
    Cowboy zagrabie
    Poziom 27  
    Przecież nie zamierzam tego lodu roztapiać energią powstałą w wyniku wzrostu obiętości. Więc nie mówimy o powstawaniu energi z nikąd. Więc dygresje pt. "perpetum mobile" mnie nie satysfakcjonują. Chodzi o stworzenie baterii wodnych w czasie gdy jest temperatura dodatnia i wykorzystanie powstających sił podczas zamarzania. Tak samo jak wykorzystujemy słońce, wiatr, i spadającą wodę.
    Jak do tej pory udało mi się lód zaprzęgnąć do pracy, przy rąbaniu drewna. Jesli mam pień z którym nie mogę sobie poradzić siekierą, to wystarczy porobić szczeliny i zalać wodą. Mróz sam zrobi robotę. Więc energia jest! tylko jak ją ukierunkować, zamienić z ciśnienia na energię elektryczną bądź cieplną.
    Jak policzyć z jaką siłą lód rozsadza różne rzeczy?
  • #4
    vodiczka
    Poziom 43  
    Siła duża, przyrost objętości bardzo mały - uzyskana energia znikoma. Przy okazji - H2O zaczyna się rozszerzać przy PLUS 4 stopniach a nie minus.
  • #5
    Cowboy zagrabie
    Poziom 27  
    Wygrzebałem informacje z sieci: przyrost objętości to ok 9%, a ciścienia dochodzą do 5MPa
    Energia zamarzającej wody
  • Pomocny post
    #6
    vodiczka
    Poziom 43  
    Cowboy zagrabie napisał:
    przyrost objętości to ok 9%,

    W jakim zakresie temperatur? Ciśnienie zależy od wytrzymałości naczynia w którym lód jest zamknięty - gdy roszerza się swobodnie ciśnienie jest równe zeru. Maksymalne przy zerowym przyroście objętości. Jakbyś nie liczył praca wykonana przy rozszerzaniu będzie niewielka, żarówki nie zaświecisz.
  • #7
    Cowboy zagrabie
    Poziom 27  
    vodiczka napisał:
    Jakbyś nie liczył praca wykonana przy rozszerzaniu będzie niewielka, żarówki nie zaświecisz.

    No właśnie chciałbym policzyć, i ewentualnie dać sobie spokój. Będę wdzięczny za skierowanie moich szarych komórek (szaro-zielonych), na jakiś konkretny wzór do obliczeń.
  • Pomocny post
    #8
    małek
    Poziom 21  
    Chyba z przyrostem objętości dałbym sobie spokój, za to ciepło utajone przy zmianach stanu skupienia jest jakimś tematem do przemyślenia.
  • #9
    Cowboy zagrabie
    Poziom 27  
    Dziękuję małek za podpowiedź, doszukałem się że entalpia przemiany fazowej z wody w lód to 333dżule z każdego grama wody !! Tylko jak teraz tą energię "odtajnić"?
    W tym przypadku można by zastosować coś w rodzaju odwrotności chłodziarki absorpcyjnej.
  • Fotowoltaika
  • #10
    małek
    Poziom 21  
    Jeszcze większą energię potrzebuje do wyparowania - 2257 J na gram. Za to niema raczej pomysłu jak to wykorzystać. Poczytaj na temat ogrzewaczy chemicznych do rąk w których wykorzystuje się zjawisko krystalizacji roztworów soli. Reakcja jest odwracalna, trzeba by pogłówkować jak ze sprawnością tego procesu.
  • #11
    vodiczka
    Poziom 43  
    małek napisał:
    Poczytaj na temat ogrzewaczy chemicznych do rąk w których wykorzystuje się zjawisko krystalizacji roztworów soli.

    Raczej krystalizacji stopionych soli np. tiosiarczanu sodu i to jest przykład ogrzewacza fizycznego, który jest odwracalny tzn. wielokrotnego użytku. Ogrzewacze chemiczne wykorzystują ciepło reakcji chemicznych (a nie przemian fazowych) i są nieodwracalne.
  • #12
    vodiczka
    Poziom 43  
    Dużą siłę rozszerzającego się lodu od tysiącleci wykorzystywano w kamieniołomach do odszczepiania bloków skalnych, to miało sens. Załóżmy nawet teoretycznie że zbudujesz taką przekładnię co ruszy. Do czego to ma służyć? Podaj przykład praktycznego zastosowania tego czegoś i pamiętaj że ruszy raz a krótko. Potem czekasz nie do roztopów a do następnych mrozów.
  • #13
    vodiczka
    Poziom 43  
    Cowboy zagrabie napisał:
    Ma ktoś może pomysł jak tą energię zaprzęgnąć do pracy na rzecz człowieka?

    Autor pytał jak powyżej, czyli o praktyczną przydatność.

    Moderowany przez _PREDATOR_:

    Jeszcze jeden post pod postem i upomnienie!

  • #14
    Ture11
    Poziom 35  
    To teraz ja zapytam - czy można użyć zamarzającej wody do kruszenia lodu / kry?
  • #15
    Cowboy zagrabie
    Poziom 27  
    Ture11 napisał:
    To teraz ja zapytam - czy można użyć zamarzającej wody do kruszenia lodu / kry?
    Gdyby w szczeliny wkładać reklamówki z wodą aby nie następowało zjawisko dyfuzi, wydaje się być to prawdopodobne. nie wiem tylko gdzie znalazły by się ośrodki krystalizacji, oraz jak zachowało by się ciepło H2O w stanie ciekłym.
  • #16
    małek
    Poziom 21  
    Z praktycznego punktu widzenia przychodzi mi na myśl tylko jedno rozwiązanie. Zamrażanie wody za pomocą pompy ciepła. Oraz sprzedaż powstałego lodu. To chyba obecnie jedyna możliwość odzyskania 333,7 kJ/kg minus koszty pracy urządzenia.
  • #17
    Cowboy zagrabie
    Poziom 27  
    małek napisał:
    Z praktycznego punktu widzenia przychodzi mi na myśl tylko jedno rozwiązanie. Zamrażanie wody za pomocą pompy ciepła. Oraz sprzedaż powstałego lodu. To chyba obecnie jedyna możliwość odzyskania 333,7 kJ/kg minus koszty pracy urządzenia.

    Bardziej bym się skłaniał do poszukiwania sposobu na gromadzenie naturalnej energi powstającej w środowisku i uwalnianiu jej wtedy gdy nam jest potrzebna. Ciepło którego w lecie mamy za dużo, uwalniać zimą i zimno które w zimie nam dokucza, spożytkować w lecie.
    Można ten problem rozpatrywać na dwa sposoby:
    1. tak jak wyzej napisałem gromadzenie długoterminowe lato-zima
    2. wykorzystywanie energi przemian występujących w czasie rzeczywistym.
  • #18
    sm48
    Poziom 15  
    W dawnych czasach ludzie wycinali z lodu na rzekach albo stawach bloki lodowe i chowali to w piwnicach zasypane trocinami i ziemią, i tak powstały pierwsze lodówki.
  • #19
    vodiczka
    Poziom 43  
    sm48 napisał:
    W dawnych czasach ludzie wycinali z lodu na rzekach albo stawach bloki lodowe i chowali to w piwnicach zasypane trocinami i ziemią, i tak powstały pierwsze lodówki.


    Dla młodzieży czasy PRL to faktycznie dawne czasy. Taki magazyn lodu funkcjonował w Łodzi na Młynku jeszcze w latach pięćdziesiątych XX wieku. Lód wycinano na tamtejszych stawach i układano w pryzmy kilkumetrowej wysokości przesypując trocinami. Rozwożono go na dwukonnych platformach a my w czasie wakacji goniliśmy te wozy i sciągaliśmy bryły lodu, batem od wożnicy też się czasem oberwało :D
  • #20
    Marek_Pe
    Poziom 23  
    Jedyne fajne zastosowanie które mi przychodzi do głowy to darmowy lód do drinków :D :D :D .

    Pozdrowienia

    Proszę na temat bo userzy trafią do AA :P .
    [_P_]
  • #21
    zimny8
    Poziom 33  
    Cowboy zagrabie napisał:
    Ma ktoś może pomysł jak tą energię zaprzęgnąć do pracy na rzecz człowieka?

    Czysta teoria ale, weźmy system/instalację/rurociąg złożony z 10-ciu 100 metrowych odcinków rury o średnicy 1m (rodzaj "fermy")
    W jednym metrze dł. takowej zmieści się około 780l wody, ale napełniamy ją tylko 700l pozostawiając 80l powietrza/wolnej przestrzeni.
    Gdy ta woda w zimie zamarznie (a zamarznie na pewno) to objętość jej zwiększy się o około 10%.
    W każdym metrze rury będziemy mieli 770l lodu i 10l sprężonego 8-mio krotnie powietrza, a w całym systemie 10,000l sprężonego powietrza o ciśnieniu 8 atm (do napędu silnika pneumatycznego, turbiny)
    Można wypełnić rury tylko w 50% (uzyskując niższe ciśnienie) ze względu na ryzyko rozmrożenia kilometrowej rury.
    Bardzo niewiele energii patrząc na inwestycję, ale za to mamy całkowicie free energy hehehe :).
    Gorzej jak tylko jeden raz mróz porządnie chwyci, ups! haha, no ale w lecie też można coś zyskać, ogrzewając taką instalacje systemem luster :).
  • #22
    vodiczka
    Poziom 43  
    zimny8 napisał:
    10,000l sprężonego powietrza o ciśnieniu 8 atm


    10 000 l to zaledwie 10 m3, wystarczy do polakierowania samochodu, może dwóch.
  • #23
    zimny8
    Poziom 33  
    vodiczka napisał:
    10 000 l to zaledwie 10 m3, wystarczy do polakierowania samochodu, może dwóch.

    Wiadomo, 10 kubików w dodatku zimnego powietrza nie powala.
    Ciekawe, zamarzajacy/a lód/woda cały czas zwiększa/zmienia nacisk na naczynie w którym się znajduje, gdyby umieścić w "ściankach naczynia" piezoelektryki to przez pewien czas powinny dawać jakieś napięcie, tak samo przy rozmrażaniu.
  • #24
    vodiczka
    Poziom 43  
    zimny8 napisał:
    Wiadomo, 10 kubików w dodatku zimnego powietrza nie powala.

    zwłaszcza z kilometra rury.
    z piezoefektem będzie podobnie.
  • #25
    kybernetes
    Poziom 39  
    To ja mam lepszy pomysł. Cylindryczny zbiornik o przekroju 1 m2 i bardzo wytrzymałych ściankach z tłokiem. Woda zamarza, tłok się przesuwa podnosząc np. ciężar tysiąca ton o 0,1 m w górę. Jeden suw pracy takiego silnika lodowego to 0,27 kWh ;)
  • #26
    ziemek56
    Poziom 21  
    kybernetes napisał:
    tłok się przesuwa

    Fajna propozycja, ale tłok zamarza i się nie przesuwa ... cylinder pęcznieje (w najlepszym przypadku) lub pęka ...
    Ale podoba mi się twórcze podejście. Dla nie znających hydrauliki siłowej temat na myślenie jak znalazł ...
  • #27
    kybernetes
    Poziom 39  
    A dlaczego miałby zamarznąć? Jak już, to zamarznie woda pod tłokiem i to w końcowej fazie zamarzania, kiedy zimno dojdzie do rdzenia wodnego w lodowej otoczce. Można temu łatwo zapobiec izolując tłok - tak aby woda pod nim zamarzała na końcu. W ogóle to są drobiazgi techniczne łatwe do pokonania. Np. można zastosować pośrednią warstwę oleju albo innej niezamarzającej cieczy przenoszącej ciśnienie na tłok, zawiesić wodę w gumowym worku, otoczce z żelu itp. Należy też mieć na uwadze, że pod ciśnieniem tysiąca atmosfer lód jest względnie plastyczny. Konstrukcyjnie te trudności są łatwe do opanowania. Jedyny zonk to ilość uzyskiwanej energii.
  • #28
    ziemek56
    Poziom 21  
    No Kolego nie teoretyzuj za mocno bo gumowy lub silikonowy tłok zrobisz z czaszki gekona.
    A metale niestety przenikliwość cieplną mają duuuuużo większą od cieczy.
  • #29
    kybernetes
    Poziom 39  
    Ziemek56, no bez przesady, ja wiem, że przy takiej np. naprawie najlepszą metodą postępowania jest wymieniać zepsute na dobre, nie myśleć i nie kombinować ale kiedy konstruujemy coś nowego to nie można się ograniczać do już sprawdzonych i gotowych rozwiązań, potrzeba trochę więcej wyobraźni.

    Być może guma albo silikon wydają Ci się czymś dziwnym jako medium przenoszące ciśnienie ale zapewniam Cię, że doskonale się sprawdzą w tym rozwiązaniu.

    Aluzje o przewodnictwie cieplnym metali musisz rozwinąć bo nie za bardzo rozumiem, czego ona dotyczy.