citace:https://bigthink.com/13-8/einstein-and-the-shape-of-the-universe/
Einsteinovi nevyhovovala predstava nekonečného vesmíru, ktorý obsahuje konečné množstvo hmoty. Veril, že priestorovo ohraničený, a teda konečný vesmír, je z hľadiska všeobecnej relativity oveľa prirodzenejšou voľbou. Bola to aj najjednoduchšia voľba a matematicky najelegantnejšia. Vesmír zobrazuje ako dokonalý balón.
..
Po zohľadnení homogenity a izotropie je oveľa jednoduchšie riešiť Einsteinove rovnice. Einsteinov vesmír je sférický a jeho geometria je určená jediným parametrom - polomerom vesmíru . Pretože Einsteinov vesmír je statický vesmír, distribúcia hmoty sa nemení v čase, teda ani geometria.
Einstein teda predpokladal konečný, sférický a statický vesmír, vesmír s uzavretou geometriou charakterizovanou trojrozmerným zovšeobecnením povrchu gule. Ako taký mal polomer, ktorý bol určený celkovou hmotnosťou vesmíru. Tak to má byť, keďže hmota ohýba geometriu. Ako hrdo vyhlásil v roku 1922: „Úplná závislosť geometrických prvkov na fyzikálnych vlastnostiach je jasne zrejmá pomocou tejto rovnice.
Na veľké Einsteinovo sklamanie prišlo toto riešenie s vysokou cenou. Ak je vesmír konečný a statický a gravitácia je príťažlivá sila, hmota bude mať tendenciu zrútiť sa sama na seba, pokiaľ nemá podtlak, čo je zvláštna vlastnosť. Keď je vesmír naplnený konštantnou hustotou hmoty, ktorá má nulový alebo pozitívny tlak, jednoducho nemôže existovať. Bolo treba niečo iné.
Aby bol vesmír statický, Einstein pridal do rovníc všeobecnej relativity termín, ktorý pôvodne nazval podtlakom. Čoskoro sa stala známou ako kozmologická konštanta .
Obsahuje však chybu.
Einstein nepredpokladal že je vesmír statický. On šiel za astronómami a tý mu vtedy povedali že "my pozorujeme, že je vesmír statický".
Čo by asi tak Einstein vypočítal, keby mal k dispozícii dnes dostupné údaje o tom čo pozorujeme?
To je asi s fyziky.
Mesiac je iná gravitačná studňa, pohybuje sa inak ako planéta Zem.
Teda aj čas na jeho povrchu a v jeho okolí, beží trochu inak.
Čo môže byť problém, pre synchronizáciu vedeckých experimentov a komunikácie.
Tak všetci začali pracovať na návrhu nejakého lunárneho koordinovaného času LTC, ktorý by bolo možné prepojiť s koordinovaným svetovým časom UTC, ktorý na Zemi slúži ako referencia na nastavenie hodín.
Asi to bude trochu hlavolam.
citace:Gravitácia Mesiaca je však o niečo slabšia ako zemská. Čas teda plynie (len o trochu) rýchlejšie. Rozdiel je 58,7 mikrosekúnd za deň, upozorňuje BBC. Trvalo by teda 50 rokov, kým by Zem zaostala za svojim satelitom o jedinú sekundu.
Iste, medzera je malá a na prvý pohľad sa zdá byť zanedbateľná. Tento rozdiel sa však môže stať problematickým, pokiaľ ide o synchronizáciu komunikácií a technológií užitočných na prieskum vesmíru, ktoré si vyžadujú vysoký stupeň presnosti. A ak sa dnes misie na Mesiac uskutočňujú synchronizáciou lodných hodín s pozemským časom, „táto metóda bude v nadchádzajúcich rokoch čoraz komplikovanejšia“, odhadla agentúra minulý rok. Európska vesmírna agentúra (ESA) v článku na túto tému. https://news.dayfr.com/trends/3653312.html
Existuje v klasickej fyzike moznost prepetuum mobile?
Majme jednoduchý okruh. dolu ohrievam, hore chladim.
Teplý stlpec kvapalina stúpa, studený stlpec klesá.
Rozdielna hustota sposobi tlakovu diferenciu hydrostatickych stlpcov kvapalin a kvapalina zacne prudit.
Nic, co by sme nepoznali zo starych vykurovacich systemov. (samotazky, prirodzeny obeh,...)
Ak mám konstantny hmotnostny prietok, tak potrebujem konstantny privod tepla. A to v podstate bez ohladu na vysku okruhu.
Cim vacsia hydrostaticka vyska, tam vacsi vykon turbiny (pri rovnakom prietoku) ak pri vyske h1 ziskavam z turbuny vykon P1, tak zistim, ze vykon P1 je "n" krat mensi ako vykon P0, ktorym ohrievam prietok kotla.
Lenze to by znamenalo, ze pri vyske h2= n * h1 mam perpetuum mobile a pri vacsej vyske ako h2 sa dostavam do nadbytku energie.
Ak som sa nepomylil, tak vyska h2 = c / ( beta * g * ni )
Keďže "problém" funguje, iba za určitých podmienok.
V gravitačnom poli. Nemalo by to fungovať "na úkor", tohoto gravitačného poľa?
Moment..
Gravitačné pole je skalárne pole, ktorého intenzita, so vzdialenosťou od povrchu klesá ". Bolo to vzaté do úvahy?
To neuvažujeme o tom, že "planéta sa točí"., A ten stroj by sa s ňou točil tiež.. A vo výške "GEO", by nastal bezváhový stav.. A ďalej by sa to "fungovanie" tej veci.. "pretočilo na hlavu"..
Bez udania, konkrétnych fyzických rozmerov a prevádzkovej teploty. Je to fakt zaujímavý chyták. [upraveno 1.5.2024 01:33]
citace 1.5.2024 - 01:59 - Slavomír Fridrich:
Čírou náhodou. Nie je podmienkou fungovania stroja, že bude umiestnený na povrch planéty.. Ktorá sa netočí?
Nie je to podmienkou. Ako som ukazal obrazok vyssie, prudenie samotahom vo vykurovacich systemoch je dodnes bezne a funkcne.
Pri malej hydrostatickej vyske mas maly rozdiel tlaku v studenom a horucom stlpci a pri velkej vyske mas velky rozdiel tlakov.
Nikde v tejto uvahe rotacia ani planeta nevystupuje. Ale asi si cital tu moju stranku, kde uvadzam ako jednu z hypotetickych moznosti pre znizenie vysky okruhu zvacsit "g".
Pre uvedenu uvahu funguje aj "plochozem" pokial ma nejake "g".
mne je skor divne, ze je to tak jednoduchy system podobny perpetuum mobile, ze to uz niekto musel skumat, ale neviem o tom nic vygooglit.
@Martin Jediny
Ja sa iba domnievam že tá matematika je správna.
Len v prípade, že ak by najvyššie umiestnený chladič v sústave, žiadal si nižšiu pracovnú teplotu, než je teplota žiarenia mikrovlnného pozadia. Nebude fungovať ako chladič. A teda ani celý stroj, nebude fungovať ako perpetuum.
"Plochozem"?
Čiže, žiada si to oprostiť sa od uvažovanie nad existenciou, určitých limitov, ktoré existujú v našom známom vesmíre?
Je to trochu divné. Princip je jako teplem vyhnat kapalinu vzhůru a pak ji ještě urychlit pádem dolů? Žádné perpetuum mobile to není, protože musíte dodávat teplo a ve zbytku okruhu dochází k tepelným ztrátám a ztrátám třením. Takže o co vlastně jde?
citace 1.5.2024 - 19:03 - Ervé:Je to trochu divné. Princip je jako teplem vyhnat kapalinu vzhůru a pak ji ještě urychlit pádem dolů? Žádné perpetuum mobile to není, protože musíte dodávat teplo a ve zbytku okruhu dochází k tepelným ztrátám a ztrátám třením. Takže o co vlastně jde?
Ano, to co pises, je prva cast. Musim dodavat energiu dolu na ohrev a hore sa chladi.
Lenze ked kvapalina zacne prudit, mozem energiu odoberat... ...a ak mam skutocne "vysoky" ohruh, tak i viac, ako potrebujem na ohrev.
citace 1.5.2024 - 19:03 - Ervé:Takže o co vlastně jde?
Tak čo keby sme ten stroj umiestnili do prostredia s "umelou gravitáciou"? Na nejakú rotujúcu vesmírnu stanicu?
Pán Einstein tvrdí, že je to ekvivalentné.
Čo by to robilo tam?
citace 1.5.2024 - 00:04 - Martin Jediny: ... Cim vacsia hydrostaticka vyska, tym vacsi vykon turbiny (pri rovnakom prietoku) ...
Domnívám se, že výkon nezávisí na "hydrostatické výšce", ale na "spádu", tedy na rozdílu výšky hladin na přítoku a na odtoku z turbíny (ze systému musí voda odtékat a odtok musí být níže než přítok).
Protože v naznačeném schématu není žádný "rozdíl hladin" (není tam žádný "odtok"), tak s rostoucí výškou vodního sloupce výkon neporoste, ale výkon bude záviset jen na samotném proudění kapaliny, odpovídajícím jen množství dodaného tepla. Žádné perpetuum mobile tam nevidím.
citace 1.5.2024 - 22:11 - Aleš Holub:...Žádné perpetuum mobile tam nevidím.
1/ Nic nie je zadarmo, takze perpetuum mobile to nebude. Ale ponechajme bokom odkial sa ta energia berie.
2/ Nie je to ani pre mna intuitivne, preto som si to prekreslil s piestom.
Piest s plochou 1m2 ma zdvih 1m a cerpa 1m3/s
studeny stlpec ma 90°C a hustotu 965,3 kg/m3
teply stlpec ma 95°C a hustotu 961,9 kg/m3
stlpec ma vysku 100m
dp = h * dRo * g
dp = 100m x 3,4 kg/m3 * 9,81 m/s = 3335 Pa
Mam rozdiel tlakov, ktory pohne piestom silou F = dp * S = 3335 N
Pri zdvihu piestu 1m piest vykon pracu 3335 J a kedze je to za sekundu, tak i vykon P=3335 W
(samozrejme krat ucinnost "ni" )
A tiez je zrejme, ze kolkokrat zvysim vysku, tolkokrat zvysim zisk vykonu
3/ Energia na ohrev je stale rovnaka, bez ohladu na vysku stlpca, pretoze objemovy a teda i hmotnostny prietok je stale rovnaky.
Takze pri cca 1000 kg/s budem potrebovat stale "iba" 4,2MJ/°C / s x 5°C, teda vykon 21MW.
4/ Kedze zisk z prudenia kvapaliny je 6300x mensi, ako energia na ohrev,
staci hydrostaticky stlpec 6300 krat zvacsit. (samozrejme + straty)
No a co navysim naviac, to je cisty zisk...
100 m potrubí nahoru a 100 m dolů? Ztráty? Ztráty rychlosti proudění a hydraulické rázy při přepínání ventilů (změna směru proudění)? Při ohřevu se voda rozpíná i proti směru proudění - brzdí proud. A pak napíšeš, že těch 100 m ještě zvětšíš? [upraveno 3.5.2024 07:22]
Dakujem vsetkym, ktroy mali odvahu a trpezlivost sa pripojit do tejto diskusie.
Obzvlast preto, ze vsetci vieme, ze perpetuum mobile neexistuje.
Pokusim sa zhrnut a zjednodusit predchadzajuce myslienky.
0/ POZOR, toto nejdeme teraz realne vyrabat energiu. Toto je len myslienkove hypoteticke cvicenie.
1/ asi nie je potrebne objasnovat jednoduchy okruh dvoch, hore a dolu prepojenych stlpcov kvapalin, ak je jeden stlpec horuci a druhy studeny.
Je jednoznacne, ze nastane nejake prudenie. a je uplne jedno ake su straty. prudit to bude. ( Navyse predbezne sa mozme idealizovat na 99% ucinnost a minimalne tepelne straty superizolaciou )
2/ Je zrejme, ze do okruhu s prietokom Q a s vyskou h1, mozem vlozit malu vrtulku / turbinku. A z nej mozem odoberet nejaky miniaturny vykon P1.
(nejaky maly P1, s nejakou malou ucinnostou. ak mam prudenie, mozem odoberat energiu. Ani nemusim odoberat vsetku. staci tak trochu. Pre radost. Skratka nejake male realne P1.)
3/ Ak prietok ostane Q, ale okruh bude dva krat vyssi, tam mozem dat 2 turbinky. Ak bude 3x vyssi, tak 3 turbinky. ak n krat vyssi, tak n - turbiniek
(jasne ze dva krat dlhsie potrubie ma dva krat vacsie tlakove straty, ale aj ma aj dva krat vacsiu vysku a tedadvojnosobny rozdiel hydrostatickeho tlaku sposobujuceho prudenie, takue je to ok.)
Je to potialto spravne?
4/ Ak na ohrev okruhu s prietokom Q pouzivam ohrievaci vykon P0, bude potrebny vykon na ohrev stale rovnaky P0, bez ohladu na vysku okruhu. (zmenou tlaku sa tepelna kapacita prilis nemeni)
5/ Urcite bude vykon turbinky P1 mensi n-krat, ako vykon P0 potrebny na ohrev. (mozno 1000x mozno 1000 000x, je to jedno. skratka n-krat)
6/ Plati, ze P1 x n = P0 ?
7/ ospravedlnujem sa za drzost, ale plati ze
P1 x ( 1 + n ) > P0 ??
takze staci postavit okruh vysoky H = h1 x (n+1), aby sucet vsetkych P1 > P0 ??
Takže v první řadě platí zákon zachování energie.
Dále pokud je tento systém v klidu tak hydrostatický tlak je v obou sloupcích ve stejné výšce/hloubce stejný a to znamená, že se nic nehýbe.
Pokud na jedné straně dodáme energii (teplo) začne teplá voda stoupat.
Je to princip topení s oběhem samotíží.
Z druhé strany nám začne přitékat studená voda a pokud to bude mít správné rozměry voda začne obíhat kolem dokola.
Pokud do toho umístíme generátor s vrtulí a začneme odebírat energii tak tím zpomalíme průtok vody.
Z toho plyne, že pokud bychom odebrali 100% energie tak vodu úplně zastavíme a to bychom ale energii nemohli vyrábět.
Z toho plyne, že v ideálním případě můžeme odebrat maximálně 50% energie, kterou do systému vložíme v podobě tepla. (V reálu je to asi 40% - jde o klasický tepelný stroj).
Víc turbín nic neřeší-jen zvýší ztráty ale součet maximálního množství energie z turbín bude zase ideálně max 50%. (Kdyby první turbína odebrala 50 tak druhá už by mohla jen 50 ze zbylých 50 ale tím by snížila rychlost proudění vody a tím i výkon první turbíny. Systém by se pak ustálil na tom, že by obě turbíny vyráběli ideálně každá 1/2 celkového výkonu a to je celkem těch 50% dodané energie. Tedy každá turbína by pracovala s účinností 25%.
[upraveno 3.5.2024 11:45]
I/ (s turbinami je to zlozitejsie, vstupy/vystupy/ parametre turbiny to nejdem teraz rozoberat)
Pre zjednodusene suhlasim ze "n" turbiniek s vykonom P1 na hradieme jednou s vykonom n x P1
Pointa je, ze n nasobna vyska, n nasobny vykon ziskavam
Druha pointa je, ze to je pri rovnakom objemovom prietoku a teda pri rovnakom ohrievacom vykone.
ale dakujem za pripomienky aspon viem co prezentujem nejasne.
II/ Ano je to klasicka samotazka.
III/ Suhlasim, nepotrebujeme okruh zastavit, trochu energie mozme neachat na prudenie. Ale s tym rovno aj ratam, ze vykon P1 je len mala cast z energie obehu ekvivalentneho vyske h1.
Ja len ze pre vysku n x h1 ziskam vykon n x P1
VI / Preco si myslis, ze mozes odoberat len 40 % z vlozenej energie? toto nie je klasicky motor...
Navyse ja mozem mat vela turbin, pretoze ja celu vysku mozem, rozdelit na vela samosattnych okruhov. pomocou protiprudych vymennikov
vid. https://powerofthecycle.com/patent.html
A tam je uplne jasne, ze kurim len spodny okruh a chladim len hornyokruh.
...ostatnych n-okruhov pracuje zadarmo.
ak by som z kazdeho okruhu vyzmykal 40%, tak 5okruhov by mi dalo 200%.
...to ja som predbezne odhadoval, ze z jedneho okruho vytazim menej ako 0,1 -1 % energie na ohrev spodneho okruhu.
(A to sa Erve podivoval, ze chcem pouzivat viac ako 100m vysoke okruhy. A to ich chcem este skladat na seba ...nerealne - len myslienkove cvicenie)
Som len laik. Ale tá teplota okolitého prostredia, do ktorého má ten posledný chladič chladiť?
Teoreticky je možné predstaviť si, že najvyšší okruh by používal ako pracovnú látku nejaký kryogénny plyn.. Niekde.. na Plute..
citace: ak by som z kazdeho okruhu vyzmykal 40%, tak 5okruhov by mi dalo 200%.
A koncový chladič tej sústavy, by musel by umiestnený v prostredí s teplotou nižšou než 0 Kelvina?
Ehm.. [upraveno 3.5.2024 15:07]
Na vyšce to nezáleží. Výška v levo a v pravo je stajná a energie získaná výškou v levo je stejná jako energie nutná na překonání vpravo, nebo obráceně. Tedy tlak na dno P1 = P2 => P1-P2 = 0. Tedy rozdíl tlaků působících na dno vlevo a v pravo je nula a tím i energetický potenciál pro výrobu energie je roven nule, protože rozdíl potenciálů se dosahuje jen zahřátím a tím změnou hustoty kapaliny na jedné straně. Nemá na to vliv ani vložení nějakých ventilů.
A ta účinnost. Dělám u kogeneraček. Ty vyrábějí z plynu elektřinu a teplo. Spálením plynu vyrobí 40% elektřiny a 60% odchází jako teplo. To se ale zachytává a používa pro ohřev vody. Takže kogeneračky využijí i více jak 95% energie plynu.
A nyní u tohoto zařízení. pokud se nebude odebírát energie tak bude voda proudit maximální rychlostí a turbína se roztočí na maximální otáčky.
Jakmile začneme odebírat energii, tak tím přibrzdíme turbínu a ta začne klást vodě odpor. Energie přechází z vody do turbíny a voda zpomaluje proudění. V určitém bodě se vyráběná energie bude rovnat energii ve vodě a to bude přesně v 50% maximální energie obsažené ve vodě bez turbíny.
Ale když prorazíme dno a necháme vodu odtékat přes turbínuu ven, jde o rozdíl potenciálů a tam je teoreticky možná účinnost turbíny až 100%. (reálně 70-90%)
takze ono sa musime najprv dohodnut, ze co to je samotazka.
Klasicka samotazka je uzavrety okruh vody (samozrejme hore s expanzkou),
kde kotol dolu vodu ohrieva, hore radiator chladi. Povedzme, ze mame vodny stlpec o vyske 10m.
V takom pripade mi vznikne teply stlpec vody 95°C s hustotou 961,9kg/m3, comu zopoveda hydrostaticky tlak p=h*Ro*g, teda p=96,19kPa
Druhy stlpec je studeny s teplotou 90°C s hustotou 965,3 kg/m3 a tomu zodpoveda tlak 96,53kPa.
Takto som ziskal delta p = 340Pa
Rozdiel tlakov sposobi, ze studena voda sa zacne tlacit dolu do kotla a tepla sa zacne tlacit hore. Kvapalina zacne prudit a zacne svoju rychlost pomaly zvysovat. (pomaly, lebo ma nejaku hybnost)
Nezvysuje vsak svoju rychlost do nekonecna. Ale cim rychlejsie kvapalina prudi, tym viac virenia a tym viac hydrodynamickych strat, ktore navyse rastu cca s druhou mocninou. V okamihu ked hydrodynmicky odpor potrubi, vetilov, kotlov, vymennikov,... dosiahne onych 340Pa, rychlost prudenia sa ustali a dalej sa nezvysuje.
Ak do potrubia zaradim extra vrtulku, s hydrodynamickym odporom 240Pa,
tak voda ju bude tocit, pritom bude prudit nadalej, ale jej rychlost sa ustali na rychlosti nizsej, kedy hydrodynamicky odpor zvysku sustavy bude dosahovat 100 Pa. (cca 5Pa / m )
(Pre predstavu plasthlinik s prietokom 2000kg/hodinu ma stratu cca 3Pa/m v trubke 75/65mm )
A teraz k otazke, ci na vyske zalezi...
Ak pouzijem hydrostaticku vysku 100m, budem mat rozdiel tlakov 3,4kPa a ja mozem pouzit 10 kusov vrtulie s hydrodynamickym odporom 240 Pa, alebo 1 ks vrtulky s hydrodynamickym odporom 2400 Pa a na zvysok potrubnej trasy mi opat zostava 5Pa/m, teda zvysny 1kPa.
... a pritom zachovavam prietok a teda i teplo potrebne na ohrev z 90°C na 95 °C
Intuitivně a laicky se mi v těch úvahách nejvíc nezdá představa (předpoklad), že na ohřátí libovolně vysokého sloupce vody spotřebuji stále stejné množství tepla.
Osobně bych řekl, že pokud chci ohřát 10x vyšší sloupec vody, tak (při konstantním průtoku) musím ohřát 10x více vody (objemu), a k tomu spotřebuji 10x větší množství dodané energie (tepla). Také doba ohřívání toho vyššího sloupce bude 10x delší. Takže přestože teoreticky mám u 10x vyššího sloupce 10x větší "výkon" (rozdíl hydrostatických tlaků), tak mě to stálo 10x více dodané energie a nic "navíc" jsem nezískal.
Mno.. v "kupeckých počtoch"..
Je zo zo 60% ktoré prejdú do druhého okruhu, 40% = vlastne iba "príjem" 24%..
Neviem.. možno v termodynamike, sa narába s percentami inak..
A napríklad v Nemecku, spočítali "Energiewende".. inak..
citace 3.5.2024 - 18:32 - Aleš Holub:Intuitivně a laicky se mi v těch úvahách nejvíc nezdá představa (předpoklad), že na ohřátí libovolně vysokého sloupce vody spotřebuji stále stejné množství tepla...
zadefinujme podmienky
1/ konstantny hmotnostny prietok bez ohladu na vysku systemu, rovnake delta T.
Potom bez ohladu na vysku systemu musim dodat rovnake teplo za sekundu aj do nizkeho, aj do vysokeho systemu
2/ temer ziadne tepelne straty
2a/ potrubie je kvalitne izolovane (mozme ist az do extremu lestena trubka vo vakuu)
2b/ mam maly tepelny spad medium/okolie (extremne az rovnaka teplota)
Netrvrdim, ze je to ekonomicke, ale tvrdim, ze je to mozne.
Takze pre nabeh systemu 10x vacsieho skutocne spotrebujem 10x viac tepla. Ale vo chvili prevadzkoveho stavu uz ohrievam stale rovnaky objem, bez ohladu na vysku. lebo chladim to az hore a nie poceste.
3/ Intuitivnej predstave by mohol pomoct obrazok s dvoma okruhmi nad sebou, ktore su spojene protiprudym vymennikom uprostred.
Dolny okruh je vyhrievany a na ohrev systemu pouzivam nejake mnozstvo tepla.
Ak ho hore chladim nie chladicom, ale protiprudym vymennikom, tak horny okruh bude mat rovnake delta T, len malicko posunute. Ale horny vymennik uz "funguje zadarmo". A kazdy vyssi tiez.
Dakujem za pripomienky. Uprimne povedane fakt mam strach, ze som tam prehliadol nejaku blbu chybu v uvahe ale neviem na to prist. A tiez ak chybu nenajdeme dnes, neznamena, ze tam nie je...
Zatial ju nevidim.
Slavo, ak do dolneho okruhu dodas 100W tepla, tak vymennik hore musi do vyssieho okruhu previest tiez 100W a ten do vyssieho, az nakoniec horny chladic musi 100W vychladit. takze furt posuvas 100%... [upraveno 3.5.2024 19:31]
citace 3.5.2024 - 19:24 - Martin Jediny:
Slavo, ak do dolneho okruhu dodas 100W tepla, tak vymennik hore musi do vyssieho okruhu previest tiez 100W a ten do vyssieho, az nakoniec horny chladic musi 100W vychladit. takze furt posuvas 100%...
Nerozumiem.. Akože, aj v situácii, keď do niektorej s tých trubiek dáme "malú vrtuľku" ktorá bude poháňať generátor.. A tak, nejakú tú energiu, odtiaľ "vytiahneme von"?
toto je jedna z veci ktorej sa obavam, ci je to tak, lebo nie som fyzik.
Ale nepamatam si ziaden vzorec na cerpaciu pracu kvapaliny, vratane bernouliho rovnice, kde by vystupovala teplota...
Napr. pri plyne mas adiabaticku expanziu, lenze kvapalina je "nestlacitelna".
takze uhadol si, presne to je pointa,
ohrejeme "balon" a nechame ho stupat stovky a tisice km. a nepotrebujeme ziadnu dalsiu energiu na jeho ceste nahor. Proste raz si ohrial a potom si uz len uzivas.
predstav si potrubie s priemerom 10m vysoke 100m plne studenej nestlacitelnej kvapaliny
dolu ohrejem balon plny kvapaliny, cim poklesne hustota a balon sa zacne vznasat nahor. a ako ide nahor, taha za sebou snurku, ktora pohana dynamo.
a ked pride balon hore, necham ho vychladnut a klesnut dolu. a dolu ho mozem opat ohriat. a balon ak bude tahat snurku vyrobi trochu elektriny.
A ked bude stupat vacsou trubkou 1km, 10km, 1000km, ... vyrobi tej elektriny strasne vela ale ohrial som ho dolu len raz... tych 100% tepla ide od dola az nahor... furt 100% (okrem akehosi chladnutia)
Proste bude existovat vyska, pri ktorej tej elektriny vyrobi viac, ako je potrebne na jeho ohrev.
(prosim neries nekonecne tenku a nekonecne pevnu snurku)
No a ja robim to iste, nechavam stupat nahor ohriatu kvapalinu a vychladenu klesat. a netaham snurku ale dolu mam turbinku.
snad je to s tym balonom rukolapnejsie.
Edithrev vody pri roznych tlakoch je prakticky stale rovnaky... [upraveno 3.5.2024 22:38]
Ani ja som fyziku neštudoval.
Obávam sa..
Že keď zanedbáme, že aj tú trubku v ktorej ten balón bude stúpať a klesať, bude treba nejak chladiť. Inak sa nám trubka prehreje, následne v nej balón prestane poletovať a ťahaním za nitku generovať energiu.
A spomínam si, že aj voda má akúsi atypickú tepelnú rozťažnosť.
(Lebo priaznivci teórií GW, kedysi tvrdili že GW je vďaka tomu "schované kdesi v oceáne".)
citace:Chování vody při zahřívání je atypické. Od 0 °C do 3,98 °C se objem zmenšuje a začíná se zvětšovat při teplotách vyšších než 3,98 °C. Voda má při 0 °C a 8 °C stejný objem.
Inak.. Kdesi som videl "triviálne vysvetlenie", že za anomáliu vody môžu "drobné mikrikryštály ľadu", ktoré sa v nej aj nad nulou vyskytujú.
Lenže vzhľadom k tomu že voda má molekulu do "V", pričom uhol sa môže meniť a vytvárať izomery. Asi tam vstupuje.. nejak.. do hry.. "kvantovka"..
Ako čosi, úloha pre Bezosa "triediť" vodík, na ortovodík a paravodík..
Obávam sa, že ľudia čo by to fakt vedeli vysvetliť, nevedia si na vypisovanie wikipédie, nájsť dostatok voľného času.
Ospravedlnujem sa za zahltenie vlakna. Ale v pripade funkcnosti systemu sa pri vysokootackovych systemoch cca nad 1000g dostavame do rozmerov pouzitelnych aj pre medziplanetarne lety.
Asi sa skusim presunut s touto otazkou na fyzikalne forum.
Vase pripomienky boli pre mna cenne pri formulacii.. aby sa eliminovala jalova diskusia z mojej nepresnosti. (nevedeli sme sa dohodnut ani na bodoch 1 a 2)
Priveľa energie -myšlienkový experiment
1/ Majme uzavretý hydraulický okruh. Dva stĺpce kvapaliny. Jeden teplý, druhý studený, ktoré sú dolu a hore prepojené. Majme malé tepelné straty a malé hydrodynamické odpory prúdenia kvapaliny a nestlačiteľnú kvapalinu.
Dolný prepoj ohrievam, horný prepoj chladím. Mám konštantný prietok, konštantný rozdiel teplôt.
Na ohrev potrebujem ohrievací výkon P0.
Vznikne prúdenie kvapaliny. Pohyb spôsobí rozdielna hustota kvapaliny v teplom a studenom stĺpci. Pri hydrostatickej výške h1 dostanem nejaký rozdiel tlakov, ktorý nahradzuje čerpadlo v systéme a spôsobí prúdenie kvapaliny.
( Uvedený popis je bežná vec, v minulosti používaná aj priemyselne, v ústrednom kúrení s prirodzeným obehom.)
2/ Ak do prúdiaceho okruhu s hydrostatickou výškou h1 vložím malú vrtuľku s generátorom a budem odoberať malý elektrický výkon P1. Tento prietok s vloženým zariadením označím za konštantný prietok Qv (m3/s) a teda pri dodržaní teplôt stĺpcov dodávam konštantne ohrievací výkon P0.
Ak „n“ je reálne číslo, tak n * P1 = P0
(nie je teraz našou úlohou čokoľvek stavať, tak prosím vyhnime sa odpovediam, že „n“ by bolo strašne veľké číslo. Pri stĺpci vysokom h1=1km, bude n << 1000 000 a to má zmysel diskutovať. Konštrukčné „rozmerové“ problémy zatiaľ vynechajme, teraz sa pýtam na princíp.)
3/ Môžem pri prietoku Qv , pri výške 2 * h1 odoberať elektrický výkon 2 * P1 ?
4/ Môžem pri prietoku Qv , pri výške n * h1 odoberať elektrický výkon n * P1 ?
(Ak otázka č. 4 bráni odpovedi na otázku č. 3, tak som ochotný otázku č. 4 vymazať)
Zjednodušeně ...
1) Odpor vzniklý prouděním tekutiny
- tření o stěnu, jiné u hydroskopického a jiné u hydrofobního materiálu, dále záleží na tvaru a povrchu (hladkosti) povrchu
- viskozita kapaliny, která se mění s teplotou
- rychlost proudění, první problém je při přechodu od laminárního k turbulentnímu proudění, druhý problém při iniciaci kavitačních jevů
2) Zahřívání tekutiny
- pod určitou teplotou se tekutina obecně mění k amorfní a pevnou látku, záleží na "šířce" tohoto přechodu. U vody to prakticky neexistuje, u některých směsných látek (alkohol a kapalný dusík, amorfní tekutina) je tato fáze značně široká. Dalším podobným příkladem amorfní (ale pevné) látky je například sklo. Tady nechci zabíhat do detailu, to by bylo na dlouhou diskusi.
- nad určitou teplotu se tekutina začíná vařit. Při vzrůstu tlaku se dostává do superkritických oblastí, nad určitou hranici již není možné látku udržet kapalnou. Obdobně to je i u par tekutin, kde dochází k tvorbě extrémně přehřátých par. Páry ani počátek ionizace nejsou součástí tohoto problému. V přehřáté kapalině se snižuje rychlost proudění pro vznik kavitačních jevů ale nevzpomínám si, jak je to s laminárním a turbulentním prouděním.
- Ohřev daného objemu tekutiny vezme určité množství energie. Ohřev dvakrát většího objemu dvakrát větší objem energie. Tečka.
- Energie pro daný objem se vyzařuje přes plochu stěn. V případě vakua se jedná o téměř dokonalou tepelnou izolaci, teplo se nepřenáší přenosem do dalšího média, ale pouze zářením. Tj. čím teplejší těleso (proti okolnímu vakuu), tím vyšší ztráty.
- V případě přenosu tepla do dalšího média je proud okolních plynů při rychlostech nižších než rychlost zvuku v daných plynech dobrým chladičem, naopak při vyšších rychlostech může docházet i k ohřevu tekutin z okolí (nevím, o jaký problém se tu jedná).
3) Pokud má turbína zisk v jedné trubce 50%, tak
- není možné získat z okruhu více energie, než se v okruhu nachází. Tím je míněn přebytek energie.
- energie samospádového oběhu poskytuje určité množství energie. Pokud turbína odebírá víc, poklesne rychlost proudění třeba i pod rychlost roztočení turbíny a tekutina bude protékat "mezi lopatkami", aniž by turbínu roztočila!
- sériovým zapojením bude zisk v případě dvou turbín na jedné turbíně 25%, v případě pěti turbín bude na jedné turbíně 10%. Díky mechanickým vlastnostem je více turbín horší, protože vzrostou ztráty. Vychází to podobně, jako seriové počítání odporů (zjednodušeno).
- paralelním zapojením rozdělím energii z každého okruhu přibližně stejným dílem (záleží na tom jak bude konstruováno rozbočení a následné spojení proudů, tj. hydrodynamický odpor). V tu chvíli může každá jedna turbína získat při účinnosti 50% max. 50% z dané větve. Vychází mi to přibližně podobně, jako paralelní počítání odporů, paseku v tom dělají turbulence (opět zjednodušeno).
hrev vody pri roznych tlakoch je prakticky stale rovnaky... 