Könnte Wasserstoff, der aus Wasser freigesetzt wird, Auftriebsenergie bereitstellen, die die Energie übersteigt, die benötigt wird, um ihn aus Wasser freizusetzen?

Ich habe die Berechnungen nicht durchgeführt, aber ich bezweifle, dass dieses Schema Nettoenergie erzeugen würde. Wie bereits erwähnt, verbraucht die Elektrolyse viel Energie. Nachdem H2 und O2 jedoch in der Wassersäule aufsteigen, könnten Sie einen Teil der Energie mit einer Brennstoffzelle zurückgewinnen, die Wasserstoff und Sauerstoff wieder in Wasser umwandelt und zusätzliche elektrische Energie liefert, aber Ineffizienzen in jeder Phase müssten sein aus der Energie, die durch die aufsteigenden Gase in der Wassersäule gewonnen wird.

Um zu zeigen, dass es einen Netto-Gesamtenergieverlust geben muss, betrachten Sie die folgende Modifikation Ihres Problems. Stellen Sie sich ein langes vertikales Rohr vor, das mit Wasser gefüllt ist. Anstelle der Elektrolyse nehmen wir an, Sie verwenden stattdessen eine Luftpumpe, um einen Ballon in der Nähe des Bodens des mit Wasser gefüllten Rohrs aufzublasen. Dies erfordert Arbeit, die zum Anheben der Wassersäule erforderlich ist, so dass die Wasseroberfläche ausreichend ansteigt, um das Volumen des Ballons zu ermöglichen. Sobald der Ballon durch die Wassersäule gestiegen ist, geht der Wasserspiegel wieder in seine ursprüngliche Position zurück. Dieser Rückgang des Wasserspiegels ist die Quelle der Energie, die der aufsteigende Ballon erzeugen könnte. Es gibt hier also kein kostenloses Mittagessen oder Perpetuum Mobile – Ineffizienzen in jeder Phase sorgen dafür, dass es einen Nettoenergieverlust gibt.

Übrigens weiß ich das nicht genau, aber durch dieses Gedankenexperiment würde ich vorhersagen, dass die Elektrolyse von Wasser unter hohem Druck mehr Energie verbrauchen würde als unter niedrigerem Druck. Ich sage das, weil die Elektrolyse einen Ballon effektiv gegen den Druck des Wassers aufbläst – was also bei hohem Druck mehr Energie braucht.

Bei den bisher gegebenen Antworten wurde der Druckfaktor vernachlässigt. (@George Kommentar). Wenn Sie versuchen, einen chemischen Prozess durchzuführen, müssen Sie die Energie bezahlen, um die Entropie des Systems zu überwinden, und nicht nur das Potenzial. Deshalb betrachten wir die freie Energie von etwas und nicht die potenzielle Energie.

Wenn Sie das nicht bedenken, können Sie Wasser durch eine theoretische Chemikalie ersetzen, nennen wir es Amazingume, die ähnliche Eigenschaften wie Wasser hat, außer dass es einfach ist, eine Elektrolyse durchzuführen. Sie erhalten immer noch nicht die gewünschte freie Energie, da Sie die Energie bezahlen müssen, um die erstaunlichen Elemente in den atmosphärischen Druck zu bringen.

Sie haben recht, sie würden durchaus Perpetuum mobile darstellen. Es kann eine Vielzahl von Schemata wie diesem konstruiert werden, die alle auf der Grundlage scheitern, dass sie gegen den ersten Hauptsatz der Thermodynamik verstoßen - das heißt, die Gesamtenergie eines geschlossenen Systems (was beide Vorschläge sind, obwohl es möglicherweise nicht sofort offensichtlich ist). wird konserviert.

In Bezug auf die Wasserelektrolyse die enorme Energiemenge, die Sie in die Reaktion stecken würden$2\mathrm{H_{2}O} \rightarrow 2\mathrm{H_{2}} + \mathrm{O_{2}}$würde im Auftrieb des Wasserstoffballons nur sehr wenig Darstellung finden. Eine Mischung aus$\mathrm{H}_{2}$Und$\mathrm{O}_{2}$ist ziemlich thermodynamisch instabil in Bezug auf$\mathrm{H_{2}O}$, das ist der Grund dafür$\mathrm{H}_{2}$verbrennt so heftig, aber diese thermodynamische Instabilität, in die Sie so viel Energie investiert haben, trägt nichts zur Auftriebskraft des Ballons bei, was einfach eine unabhängige Folge davon ist, dass Wasserstoff zufällig eine geringere Molekülmasse als Luft hat.

Ohne auf Berechnungen einzugehen, kann man Analoga betrachten.

Es existiert das Analogon der Wasserkraft. Im Wesentlichen überträgt die Kraft der Sonne Wasser von einem niedrigeren Gravitationspotential auf ein höheres in den Bergen, und die Rückkehr des Wassers zu den Ozeanen setzt Gravitationsenergie frei; die Sonne direkt durch Verdunstung von der Meeresoberfläche und indirekt durch Windenergie, Temperatur und atmosphärische Zirkulation im Allgemeinen.

Was also notwendig ist, damit Ihr Modell mit positiven Energieergebnissen arbeitet, ist Energie außerhalb des Systems. Sonnenkollektoren, die Elektrolysestrom liefern, würden die Arbeit erledigen, und es ist kein Perpetuum Mobile beteiligt, die Kraft wird wieder von der Sonne kommen, um die potentielle Gravitationsenergie einer Masse zu ändern.

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Jeder, der den Meeresboden beobachtet hat, hat gesehen, wie Blasen aus Algen und Korallen aufsteigen und an die Oberfläche rasen. Der Auftrieb enthält kinetische Energie, daher ist die Frage berechtigt.

Um die Energiebilanz für einen Prozess zu finden, der in einiger Tiefe Sonnenenergie zur Elektrolyse nutzt, in einiger Meerestiefe einen Wasserstoffballon aufbaut (und warum nicht einen zweiten Sauerstoffballon?), ihn freisetzt und versucht, Energie aus der kinetischen Energie zurückzugewinnen des schwimmfähigen Ballons braucht Berechnungen. Prinzipiell kann die elektrolytische Energie an der Oberfläche zurückgewonnen werden. Die kinetische Energie der Blase ist die Energie des fallenden Wassers, um das Vakuum auszufüllen, das der aufsteigende Ballon hinterlassen hat.

Die Frage der Energieeinsparung läuft darauf hinaus, "woher kommt die Auftriebsbewegungsenergie". Jemand hat die Arbeit gemacht . Aus der Schwerkraft, weil die fallende Masse größer ist als die aufsteigende Masse.

Ich denke, es gibt einen Gravitationsabscheider, der im Bergbau verwendet wird und genug Wasserstoff liefert, um eine ganze Mine zu betreiben. Dieses System zeichnet sich durch einen beschleunigten Venturi-Effekt und tiefe Minenschächte aus.