Könnte man mit Quecksilber Strom erzeugen? In der Wüste z.B. schwankt die Temperatur ja sehr stark und das Ausdehnen und Zusammenziehen des quecksilbers könnte man zur Stromerzeugung nutzen.
Hallo,
Könnte man mit Quecksilber Strom erzeugen?
Jein.
In der Wüste z.B.
schwankt die Temperatur ja sehr stark und das Ausdehnen und
Zusammenziehen des quecksilbers könnte man zur Stromerzeugung
nutzen.
Mit Temperaturschwankungen kann man Strom erzeugen. Dazu kann man Quecksilber benutzen, aber die Quelle der Energie bleibt immer noch das, was die Temperaturschwankungen verursacht (hier: die Sonne), nicht das Quecksilber.
Gruesse,
Moritz
Hallo,
warum sollte gerade Quecksilber dafür geeignet sein?
So ziemlich alle Materialien verändern ihr Volumen mit der Temperatur.
Q. ist giftig, schwer, teuer …
Die Ausdehnung ist am Thermometer nur deshalb so gut zu sehen, weil die Ausdehnung eines rel. großen Volumens auf eine dünne Kapillare übertragen wird. Heutzutage enthalten nur noch wenige Thermometer überhaupt Quecksilber.
Freundliche Grüße
Thomas
Könnte man mit Quecksilber Strom erzeugen? In der Wüste z.B.
schwankt die Temperatur ja sehr stark und das Ausdehnen und
Zusammenziehen des quecksilbers könnte man zur Stromerzeugung
nutzen.
Moin,
und das Ausdehnen und
Zusammenziehen des quecksilbers könnte man zur Stromerzeugung
nutzen.
der Wirkungsgrad dürfte aber jämmerlich niedrig sein.
Photovoltaik oder Solarthermie sind da weit geeigneter.
Gandalf
Hallo!
der Wirkungsgrad dürfte aber jämmerlich niedrig sein.
eigentlich ne nette Frage. Überlegen wir uns das mal mit Stahl. Wir stellen uns ein Stahlseil mit 1 cm² Querschnittsfläche vor, das eine Länge von 10 m hat. Masse: 7,8 kg. Dieses soll sich am Tage um 50 K aufheizen. (In einer heißen Wüste mit ein paar Spiegeln dürfte das keinerlei Problem sein. Dabei nimmt es c * m * &Delta,T = 490 J/(kg K) * 7,8 kg * 50 K = 191100 J auf. Gleichzeitig dehnt es sich um &alpha * l * ΔT = 0,117 mm. Das entspricht einer Dehnung von 1,17 * 10^-5. Bei einem Elastizitätsmodul für Stahl von E = 210000 N/mm² bewirkt das eine Spannung von 2,457 N/mm². Die Querschnittsfläche unseres Seils beträgt - wie gesagt - 100 mm². Also haben wir es mit einer Kraft von 245,7 N zu tun. Diese nach dem Hookeschen Gesetz auf die Strecke von 0,117 mm verteilt, ergibt eine Spannenergie von 0,014 J. Dass es soooo wenig ist, hätte nicht einmal ich gedacht.
Dennoch, auch wenn diese Geschichte nicht so sinnvoll erscheint: Der Wirkungsgrad ist nicht alles. Bei Fossilen Energien ist er ein sehr wichtiges Maß, weil der energetische Aufwand sehr direkt mit der CO2-Belastung zusammen hängt. Bei regenerativen Energien ist er nicht sehr aussagekräftig. 1% einer Energiemenge, die man ansonsten ungenutzt liegen lassen würde, sind immer noch besser als gar nichts. (Allerdings sind wir bei diesem „thermomechanischen Kraftwerk“ sehr weit von einem Wirkungsgrad von 1% entfernt).
Michael
Könnte man mit Quecksilber Strom erzeugen? In der Wüste z.B.
schwankt die Temperatur ja sehr stark und das Ausdehnen und
Zusammenziehen des quecksilbers könnte man zur Stromerzeugung
nutzen.
Da nimmt man besser Medien mit einem höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Da bietet sich beispielsweise Luft an und ein entsprechendes gerät wäre der Stirling-Motor. Den stellt man natürlich nicht einfach in die Gegend und wartet bis sich die Luft darin am Tag erhitzt und in der Nacht wieder abkühlt, sondern man setzt ihn zwischen zwei Wärmespeicher, von denen der eine am Tag über einen Sonnenkollektor Wärme aufnimmt und der andere in der Nacht über einen Radiator Wärme abgibt.
Hallo Michael,
Wir stellen uns ein Stahlseil mit 1 cm² Querschnittsfläche vor,
das eine Länge von 10 m hat.
Dieses soll sich am Tage um 50 K aufheizen.
Gleichzeitig dehnt es sich um &alpha * l * ΔT = 0,117 mm.
Das entspricht einer Dehnung von 1,17 * 10^-5.
Also - das 10m Seil dehnt sich um 10*10^3*50*1,17*10^-5=5,85mm
Bei einem Elastizitätsmodul für Stahl von E
= 210000 N/mm² bewirkt das eine Spannung von 2,457 N/mm².
Die Spannung beträgt(wann ?)50*1,17*(10^-5)*2,1*(10^5)=122,85N/mm^2
unabhängig von der Länge,wenn die Längenveränderung verhindert wird.
Querschnittsfläche unseres Seils beträgt - wie gesagt - 100
mm². Also haben wir es mit einer Kraft von 245,7 N zu tun.
Es sind dann 12285N.
Diese nach dem Hookeschen Gesetz auf die Strecke von 0,117 mm
verteilt, ergibt eine Spannenergie von 0,014 J. Dass es soooo
wenig ist, hätte nicht einmal ich gedacht.
Wenn Du Kraft mal Weg = Arbeit also Nm (=J)gedacht hast dann wären
dies 12285*0,00585=0,719 J - für das 10m Seil.
Worauf (Länge,Grad bzw.Kelvin)hast Du Deine Berechnung bezogen ?
So darf aber nicht gerechnet werden.
Die „gespeicherte“ Energie ist geringer nämlich etwa 1/3 ! davon.
(oder 1/2 ?)
Warum ? Ich lasse Dich hier mal nachdenken.
Gruß VIKTOR
PS.
Bei einem Seil könnte man die Energie schlecht am Tag speichern
wenn die Sonne scheint, da es nur Zugkräfte aufnimmt - aber egal
das Prinzip gilt hier.
(Kann mich natürlich auf die Schnelle auch verrechnet haben aber
Du wirst dies schon erkunden)
dies 12285*0,00585=0,719 J - für das 10m Seil.
natürlich 71,9J - ist deutlich mehr als Deine 0,014 J,
trotzdem nicht besonders viel.
Hallo!
Gleichzeitig dehnt es sich um α * l * ΔT = 0,117 mm.
Das entspricht einer Dehnung von 1,17 * 10^-5.Also - das 10m Seil dehnt sich um 10*10^3*50*1,17*10^-5=5,85mm
Du hast recht. Ich hatte wohl vergessen die 50K in den Taschenrechner einzutippen. Bei allen weiteren Ergebnissen liege ich also um den Faktor 50 daneben.
Diese nach dem Hookeschen Gesetz auf die Strecke von 0,117 mm
verteilt, ergibt eine Spannenergie von 0,014 J. Dass es soooo
wenig ist, hätte nicht einmal ich gedacht.Wenn Du Kraft mal Weg = Arbeit also Nm (=J)gedacht hast dann
wären
dies 12285*0,00585=0,719 J - für das 10m Seil.
Worauf (Länge,Grad bzw.Kelvin)hast Du Deine Berechnung bezogen
?So darf aber nicht gerechnet werden.
Die „gespeicherte“ Energie ist geringer nämlich etwa 1/3 !
davon.
(oder 1/2 ?)
Warum ? Ich lasse Dich hier mal nachdenken.
Gruß VIKTOR
Es ist selbstverständlich nur die Hälfte, weil die berechnete Kraft ja diejenige bei maximaler Auslenkung ist. Die mittlere Kraft ist (wegen des Hookeschen Gesetztes) nur halb so groß. Das hatte ich bei meiner Rechnung (mit den falschen Zahlen) aber schon berücksichtigt. Nach Deinen (richtigen) Zahlen käme dann 0,36 J raus (auch da liege ich wieder um den Faktor 50 daneben).
Viel ist es trotzdem nicht.
Ob man das Stahlseil beim Ausdehnen oder beim Zusammenziehen arbeiten lässt, ist wahrscheinlich ziemlich egal. Wahrscheinlich geht sogar beides, so dass die über den 24-Stunden-Tag geleistete Arbeit doppelt so hoch ist wie von uns berechnet.
Michael
Hallo Michael,
Es ist selbstverständlich nur die Hälfte, weil die berechnete
Kraft ja diejenige bei maximaler Auslenkung ist. Die mittlere
Kraft ist (wegen des Hookeschen Gesetztes) nur halb so groß.
Das hatte ich bei meiner Rechnung (mit den falschen Zahlen)
aber schon berücksichtigt. Nach Deinen (richtigen) Zahlen käme
dann 0,36 J raus (auch da liege ich wieder um den Faktor 50
daneben).
meine Berechnug
dies 12285*0,00585=0,719 J - für das 10m Seil.
war falsch, ich habe dies in der Korrektur berichtigt.
Es kämen(Faktor 1/2) 36J heraus also Dein „Fehlerfaktor“ wäre 5000.
(möchte mich aber daran nicht aufhängen, das kommt vor, Du hast die
Länge wohl irgendwo vergessen)
Viel ist es trotzdem nicht.
Ob man das Stahlseil beim Ausdehnen oder beim Zusammenziehen
arbeiten lässt, ist wahrscheinlich ziemlich egal.
Druck kann das „Seil“ nicht aufnehmen.Man spricht deshalb besser
von einem (knickgehaltenem) Stab.
Wenn man diesen nur 1m lang macht und dafür den Querschnitt
verzehnfacht leistet er die gleiche Arbeit - wenn man ihn denn läßt.
Wahrscheinlich geht sogar beides, so dass die über den
24-Stunden-Tag geleistete Arbeit doppelt so hoch ist wie von
uns berechnet.
Ja, wenn die nächtliche Kühlleistung ausreicht.
Gruß VIKTOR
Ob man das Stahlseil beim Ausdehnen oder beim Zusammenziehen
arbeiten lässt, ist wahrscheinlich ziemlich egal.Druck kann das „Seil“ nicht aufnehmen.
*g*
Da hast Du auch wieder recht.
Michael
Die Frage wurde bereits beantwortet, ich hake hier aber mal ein. Hoffe, das gilt nicht als Thread-Hijacking.
Weit vielversprechender erscheint mir die Energiegewinnung mittels Stirlingmotor. Entweder permanent, indem man einen Teil in der Sonne aufheizt und den anderen beispielsweise mit Grundwasser kühlt. Oder, noch besser, man nützt die Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht mittels eines Wärmespeichers, beispielsweise eines unterirdischen Wasserbeckens. Temperaturunterschiede von 50° sind leicht möglich, mithilfe eines Spiegels könnte man noch weit mehr erzeugen. Mittels Stirling-Motor müsste da eigentlich einiges möglich sein, oder nicht?
Selbiges habe ich mir übrigens auch schon mal für die Arktis überlegt. Das Meer hat knapp unter 0°, die Luft aber weit weniger. Und das sogar permanent, tagsüber wie nachts.
Hi.
Temperaturunterschiede von 50° sind leicht
möglich, mithilfe eines Spiegels könnte man noch weit mehr
erzeugen.
Mittels Stirling-Motor müsste da eigentlich einiges
möglich sein, oder nicht?
Genau einiges, und wie fiel das max. ist (wohglgemerkt nur theoretisch nicht technisch) sagt uns Carnot.
Vergisses:smile:
Unter 4-500C Unterschied bewegt sich kaum was wirtschaftlich.
Selbiges habe ich mir übrigens auch schon mal für die Arktis
überlegt. Das Meer hat knapp unter 0°, die Luft aber weit
weniger. Und das sogar permanent, tagsüber wie nachts.
Egal wo, die Temp.Differenz ist zu wenig, und einzig darauf kommt es an.
Gruß
Balázs