Объясните "на пальцах", насколько мощная сила проявляется при замерзании воды.

[Слава Фамилия]

Вроде довольно мощная, если рвет трубы и пр. подвиги совершает. "На пальцах" означает примерно следующее: 1 литр воды в нерасширяющейся кубической емкости без верха при замерзании может поднять XX тонн на XX мм.

Кстати, а почему эта сила не используется для добычи электроэнергии? (Как минимум не известно широко о "льдоэлектростанциях")

Comments

[montyfix.livejournal.com]

Энергию от течения реки, солнца, ветра получить гораздо легче, но тем не менее не все утыкано различными ГЭС, поскольку это стоит денег на оборудование, а отдача мала по сравнению с обычными ТЭЦ

[Слава Фамилия (from livejournal.com)]

Тут весь вопрос в том, насколько большая сила проявляется. Если тот же литр из примера может "поднять" на сантиметр 50 тонн, это уже немало.

[vashu11.livejournal.com]

>> "поднять" на сантиметр 50 тонн

Т.е. 5 кДж, энергия сгорания 0.15 г топлива или 0.0015 кВт*ч. Мало.

[nishi-miller.livejournal.com]

потому что для того, чтобы заморозить эту воду, необходимо потратить гораздо больше электроэнергии
Вы возразите, что замерзнуть она может и от мороза на улице. Верно, однако это возможно один раз - потом ее надо уже размораживать и тратить уйму энергии.

Теоретитчески где-нибудь в области с огромным ночным и дневным перепадом температур (скажем, в горах с континентальным климатом) может существовать установка, которая будет замерзать ночью и оттаивать под яркими лучами солнца днем. Однако стабильность такой системы будет невысока, цикл, по сути, равен 12 часам, так что эффективность девайса будет исключительно низкой

[Слава Фамилия (from livejournal.com)]

Хм, зачем ее размораживать? Наливаем воду, температура на улице минусовая, та замерзает, двигает вверх какой-то рычаг и т. д. чтобы выработать энергию. Рычаг этот фиксируется штифтом, например, лед выбивается, штифт убирается, рычаг или груз опускаются, снова заливается вода.

[ohshitnotuagain.livejournal.com]

воду брать откуда будем?
привозить? а это затраты

водоем? а чейта он не замерз?
недостаточно холодно?
так и "столб" льда расти будет уйму времени

[nishi-miller.livejournal.com]

Простите, а Вы из расчета исключаете расходы ваших сил на выбивание льда и заливку воды?
кпд будет совсем нулевой
в предложенной мною системе она хотя бы не требует внешнего притока сил

[http://users.livejournal.com/hayate_/]

Вот на выбивание/уборку льда вы и потратите больше энергии, чем получите.

Альтернатива - ждать весны, таяния льда. Получится двигатель, делающий рабочий цикл в год. Ну очень мееедленный.

[kuzmdmitriy.livejournal.com]

лед выбирать Вы будете? )))

[fossa-s.livejournal.com]

Для того, чтобы замерзнуть с отдачей энергии, вода должна быть изначально не замороженной. Надо как-то доставлять незамороженную воду на улицу, где минусовая температура, и забирать замороженную. Из природы можно брать энергию благодаря естественной разнице температур или давления (так получается ветер), если создавать разницу искусственно, надо вкладывать энергию.

[apashenko.livejournal.com]

Плотность воды при н.у. — 0,9982, льда — 0,917. Приращение куба метр на метр по высоте составит 88,5 миллиметров. Для дециметрового куба, соответственно, 8,9 миллиметров.
Поднимаемую массу оценить сложнее, тут надо рассматривать фазовую диаграмму. При увеличении нагрузки температура замерзания будет сдвигаться вниз.

[Слава Фамилия (from livejournal.com)]

Вообще, почитал про разные фазы льда, там все очень сложно: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%91%D0%B4 При большом давлении, я так понял, лед может иметь и плотность почти такую же, как у воды

[apashenko.livejournal.com]

На разных фазах льда можете не заморачиваться, такие давления промышленно недостижимы.

[ikaktys.livejournal.com]

льдоэлектростанций нет, так как лед всетаки твердый и его "отработанный" надо как то перемещать/убирать, что не особо просто, но зато есть осмотические электростанции, которые работают на разнице соленостей воды.

[69-disco.livejournal.com]

Думаю просто раньше никто не догадался, а вы вот взяли и изобрели изобретение.

[vashu11.livejournal.com]

Проекты таких генераторов я видел.

Но со льдом у нас получается очень медленное движение с большим усилием. Чтобы работал генератор нужна повышающая передача с очень большим коэффициентом, дорогая и с низким КПД.

Плюс выдаваемая мощность на единицу веса установки будет маленькой даже в самых благоприятных условиях.

[blood-again.livejournal.com]

Лёд в процессе замерзания может создать в замкнутом объёме давление до ~200 МПа
На пальцах это означает, что в кубическом сосуде 0.1х0.1х0.1м с крышкой-поршнем (площадью соотв 0.01кв.м) лёд I(h) сможет развить поршнем усилие 2 МН, т.е. поднять на крышке груз около двухсот тонн.
Расширение воды в лёд I(h) даёт примерно 9% объёма. Для сосуда высотой 0.1м это будет 9мм.

Сила молекулярных связей используется в энергетике, но использовать замерзание льда нецелесообразно.
Лёд расширяется медленно и слабо. Рабочие тела современных тепловых машин расширяются значительно быстрее и дают большее удельное расширение.
Лёд в идеале стремится к расширению в разных направлениях. Это усложняет рабочую камеру.
Работать с рабочим телом в фазах твёрдое_тело/жидкость менее удобно, чем с жидкость/газ.
В итоге очень много усложнений и неудобств, которые ведут к потерям, делают машину неоправданно дорогой и малоэффективной.

Что до использования фазового перехода вообще, я встречал упоминания, что расширение льда применяют в горной добыче вместо динамита, когда не слишком торопятся и погода располагает.

[ohshitnotuagain.livejournal.com]

Ого.
9,8 * 200000 * 0,009 = 17,64 кДж целых)

[Слава Фамилия (from livejournal.com)]

Спасибо!

[to-se.livejournal.com]

Не, ну фазовый переход еще в паровых двигателях используют.

[dendrr.livejournal.com]

Да вы гений, батенька!

Предлагаю альтернативную схему, она гораздо проще, да и работать может всегда, а не только в дни, когда происходит заморозок после потепления. В принципе, она уже описана у Ильфа с Петровым, поэтому на оригинальность и не претендую.

Берем большой бак с водой, в дне делаем дырку и под струю воды ставим колесо - а оно уже крутит динамо-машину, генерируя электрический ток. Под колесом еще один бак, куда вода собирается. А так же нанимаем несколько узбеков, которые загребают воду из нижнего бака ведрами и носят ее в верхний в режиме нонстоп. Таким образом, имеем почти вечный двигатель. "Почти" - потому что узбеков надо периодически заменять. Пока еще устают.

[montyfix.livejournal.com]

Воду в процессе работы выпьют узбеки, я бы предложил схему как в фильме "конан", чтобы они просто напрямую крутили колесо без всяких посредников...

[to-se.livejournal.com]

Потому что нужен или постоянный разрыв.
Или разорвалось - склеилось.
Ну и где это?
Па почве заморозки-роса?
Раз в сутки.
Или на другой планете.
Так туда лететь дороже и жить незачем.

[to-se.livejournal.com]

Не, ну используют все-таки.
Асфальт в лужи ложат, а потом зима и опять ложить надо.
Энергия денег на благо человека.

[doctorchuckie.livejournal.com]

Не получится! Как только вы поместите груз на воду сверху - он тут же утонет.