Nutzung flüssiger potentieller Energie

In meiner Umgebung gibt es also ein bestimmtes Königreich, das in der Lage ist, eine spezielle Art von Flüssigkeit zu produzieren, die scheinbar nicht komprimierbar ist, sich jedoch tatsächlich "auflädt", wenn sie komprimiert wird, und wenn sie einer Art Auslöser ausgesetzt wird, der Flüssigkeit wird sich dann mit der Arbeit der "gespeicherten" Kompression heftig nach außen ausdehnen.

Besagte Flüssigkeit läuft auf Magie, also müssen Sie nicht zu sehr darüber nachdenken, wie sie funktioniert. Welche Auswirkungen könnte eine solche Flüssigkeit auf die allgemeine Wirtschaft und Industrialisierung des Königreichs haben?

Anmerkungen:

  • Die Liquid Potential Energy (LPE) hat die gleiche Dichte wie Wasser, nämlich 1 g/ml
  • LPE ist chemisch völlig inert und reagiert auf nichts Chemisches. IE Rosten, Zartmachen usw.
  • LPE kommt natürlicherweise in Becken in unterirdischen Höhlen vor und ist nicht besonders teuer zu sammeln
  • LPE ist im ungeladenen Zustand klar und wird vollständig undurchsichtig, wenn es vollständig aufgeladen ist.
  • LPE kann bis zu 10 Kilojoule Arbeit pro Milliliter speichern
  • Um die Energie in LPE zu entladen, müssen Sie es mit etwas Strom rütteln, normalerweise durch Magie
  • LPE entlädt sich vollständig und absolut, es kann nicht halb entladen werden und entlädt die gesamte Energie von Verbindungskörpern von LPEF, wenn es ausgelöst wird.
  • LPE entlädt sich selbst, indem es sein Volumen schnell ausdehnt, ähnlich einer Explosion.

BEARBEITEN:

  • LPE wird nur geladen, wenn es aktiv komprimiert wird, normaler atmosphärischer Druck reicht nicht aus, um den Ladevorgang zu starten
  • Der LPE liegt anfänglich bei 10 kJ/ml, Sie können jedoch gerne Hypothesen aufstellen, wenn er höher wäre, da viele darauf hingewiesen haben, dass Diesel eine höhere Energiedichte hat
  • LPE kehrt nach dem Entladen in seinen klaren ungeladenen Zustand zurück und kann ohne Weiteres wieder aufgeladen und unendlich entladen werden
  • LPE entlädt sich zu 100 % effizient in kinetische Energie, die sich nach außen ausdehnt. Es ähnelt visuell einer Explosion, abzüglich des darauffolgenden Feuerballs
  • LPE ist beim ersten Einsammeln aus dem Untergrund bereits voll aufgeladen.
Zählt Luftdruck als Kompression?
Laut en.wikipedia.org/wiki/Energy_density hat Erdöl eine Energiedichte von 32 kJ/ml, was dem Dreifachen Ihrer Phlebotinium-Energiequelle entspricht. Es wäre Erdöl in jeder Hinsicht unterlegen, außer in Bezug auf die einfache Sammlung und die Verringerung der Umweltbelastung.
@MarchHo: Die Energiedichte wäre schlechter als bei Benzin, aber besser als bei modernen Akkus, wenn sie nach dem Entladen wiederverwendet werden könnte.
Was bleibt Ihnen, wenn LPE entladen ist? Kann es wiederverwendet oder recycelt werden?
Ich verstehe nicht ganz. Sie sagen, es ist inkompressibel, speichert nur Energie, wenn es ausgelöst wird, explodiert es heftig nach außen. Ohne eine gewisse Kompression gibt es keine Energiespeicherung (oder Expansion, wenn der Druck abgelassen wird). Es sei denn, Sie behandeln es einfach als ideale Batterie. In diesem Fall behandeln Sie es einfach als ideale Batterie.
@Samuel Das ist clever, ich nehme an, ich muss das berücksichtigen
@NeilSlater Nach dem Entladen bleibt Ihnen genau das, was es war, bevor es geladen und entladen wurde
@GaryWalker Um es einfach auszudrücken, ja, das LPE ist nicht im Geringsten eine Energiequelle, es ist einfach eine ideale Batterie mit 100% Effizienz
Ich habe tatsächlich Schwierigkeiten, mir vorzustellen, wie es auf praktische Weise aufgeladen werden könnte (dh etwas anderes als direktes Drücken). Alles mit Zahnrädern oder zusätzlicher Bewegung würde sich nicht bewegen, daher wird keine Arbeit geleistet (auf jeden Fall durch normale Physik), und hier trifft meiner Meinung nach Garys Kommentar zu. Frage 1) Würde es einen schweren Stein auf einen Behälter mit diesem LPE legen, der sofort seine volle Kapazität auflädt? (Ich bin mir sicher, dass ich aus diesem Trick ein paar Perpetuum Mobile erfinden könnte).
Frage 2) Sind Sie mit dem visuellen/konzeptuellen Ladeszenario zufrieden, bei dem es sich um eine Windmühle handelt, die sich nicht dreht und dennoch den Inhalt auflädt, als ob sie es wäre, oder um ein anderes Beispiel zu nennen, ein Pferd, das sich anstrengt, um eine Maschine zu schieben, die sich nicht bewegt, aber dennoch zur Erhöhung der Ladung beiträgt? von gespeicherter Energie?
Denken Sie daran, dass normale Flüssigkeiten bereits inkompressibel sind - der Druck steigt, aber sie werden nicht kleiner, wie es beispielsweise Gase tun, wenn Sie den Druck erhöhen.
Wenn es seine Energie freisetzt, indem es an Volumen zunimmt, haben Sie am Ende immer mehr LPE, wenn Sie es entladen?
@NeilSlater Ich stellte mir vor, dass es aufgeladen würde, indem es in einen Behälter gefüllt und dann wie ein Kolben zusammengedrückt würde. Was Perpetuum-Motion-Maschinen betrifft, sie würden vollkommen gut funktionieren, da ich beabsichtigte, dass sie perfekte und ideale Batterien sind. Es ist jedoch ein Perpetuum mobile insofern, als es nicht möglich ist, Energie aus ihm zu gewinnen, ohne dass es langsamer wird. Ja, ein einfacher schwerer Stein auf einem Kolben könnte dies aufladen
@NeilSlater Das scheint eine interessante Art zu sein, um darzustellen, wie es funktioniert, es scheint sich nicht zu bewegen, aber es wird aufgeladen.
@ScottDowney Wenn eine Bombe explodiert, dehnt sie sich ebenfalls stark im Volumen aus, aber ihre Masse bleibt im Allgemeinen unverändert, genau wie beim LPE, sie dehnt sich nach außen aus und ist überall, aber Sie werden nicht plötzlich mehr LPE haben als Sie begonnen haben mit
@TimB Ich erinnere mich jetzt, dass die meisten Flüssigkeiten inkompressibel sind, ich wollte es nur für das LPE klären, da es einem großen Druck ausgesetzt ist, es aufzuladen.
"Ja, ein einfacher schwerer Stein auf einem Kolben könnte das aufladen" - wenn der Rest der Welt die reale Physik verwendet, hat der Stein in diesem Szenario keine Energie verloren, aber das LPE hat sie gewonnen. Sie könnten ganz einfach einen schweren Stein darauf legen, ihn aufladen, abfeuern und den Stein 100 Meter hoch sprengen, um kostenlos potenzielle Energie des Steins zu gewinnen. Das ist es, was dir ein Perpetuum mobile gibt. Eine geschlossene schwere Kolbenanordnung konnte jedes Mal, wenn sie ausgelöst wurde, mit einem starken Stoß weitermachen. Sie müssen entweder das Perpetuum Mobile akzeptieren oder diese Lösung als nicht praktikabel blockieren oder per Hand wegwinken
Sieht aus, als hätten Sie verdünntes Benzin erfunden
@SerbanTanasa na ja
@SerbanTanasa - Der große Unterschied zwischen diesem LPE und Benzin besteht darin, dass es weg ist, wenn Benzin verbrannt wird. Wenn das LPE ausgelöst wird, ist es immer noch da und kann wiederverwendet werden. Wie Neil Slater feststellte, könnten Sie sogar ein geschlossenes System haben und das exakt gleiche LPE-Volumen endlos immer wieder komprimieren und auslösen.

Antworten (3)

LPE ist ein Energieträgerkraftstoff, der besser als komprimierter Wasserstoff, aber schlechter als Diesel ist.

Kalte Motoren Die Expansion des Brennstoffs treibt sowohl Dampfmaschinen als auch Verbrennungsmotoren an. Da Sie es mit Strom „zünden“, ähnelt es stark einem Verbrennungsmotor mit Zündkerze. Die angegebene Energiedichte von 10 kJ pro Milliliter entspricht 10 Megajoule pro Liter, das ist vergleichbar mit den 15 MJ/l von Methanolkraftstoff , hat aber nur ein Drittel der Energiedichte von Diesel. Komprimierter Wasserstoff liegt bei etwa 5 MJ/L. Das Besondere an Ihrem magischen Brennstoff ist, dass Sie nicht sagen, dass er Wärme produziert.

Teuer in der Herstellung LPE ist dem Wasserstoffbrennstoff insofern ähnlich, als es keine Energiequelle , sondern ein Träger ist. Die Energie muss an anderer Stelle erzeugt werden. Angenommen, Sie arbeiten in einer mittelalterlichen Umgebung, es gibt wirklich nicht so viele starke Energiequellen, sodass Ihr LPE die Gesellschaft nicht revolutionieren kann. Natürlich können Sie Windmühlen und Wassermühlen nachrüsten, aber sie werden nicht genug Energie liefern, um beispielsweise eine Armee von Belagerungsmaschinen oder ein Transportnetz von Zügen zu befeuern.

Mit einem Boom ist alles besser . Abgesehen von Großtransporten können Sie immer das LPE anstelle von Dynamit und Schießpulver verwenden. Die schnelle „Verbrennung“ von LPE macht es in dieser Hinsicht zu einer guten Wahl.

Nun, das ist etwas enttäuschend für mich, ich hatte die Messlatte auf 10 kJ/ml gelegt, und es stellt sich heraus, dass sie so niedrig ist. Ich kann die Frage jedoch nicht einfach bearbeiten, um sie höher zu machen, ich habe jedoch gefragt, ob sie höher war. Wie dem auch sei, ich mag die Idee, dass es keine Wärme erzeugt. Wenn es keine Wärme erzeugt, wäre es dann effektiver als herkömmlicher Kraftstoff?
Nun, beispielsweise in einem Kolben haben wir, dass Druck * Volumen / Temperatur konstant bleibt. Wenn das LPE also in einer geschlossenen Kammer gezündet wird und sich nicht ausdehnen kann, würde die Temperatur steigen. Aber in einem Kolben, wie wir ihn in einem Motor haben, verursacht das LPE meiner Meinung nach nur eine Volumenzunahme und treibt den Kolben an, sodass es möglicherweise effizienter ist als gewöhnlicher Kraftstoff, bei dem viel Wärme verschwendet wird. Dieselmotoren haben einen Wirkungsgrad von 50 %, also können wir vielleicht den Nutzen des LPE im Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen verdoppeln.
Das größte „Problem“ mit LPE ist jedoch nicht die Dichte, sondern wie Sie in einer mittelalterlichen Umgebung viel geladenes LPE produzieren können. Sie brauchen eine Art Energiequelle. Warum nicht die Kompression in diesen unterirdischen Kavernen vorschreiben? Öl und Gas in der realen Welt stehen unter enormem Druck, und Sie könnten das LPE aus großen Tiefen nach oben sickern lassen, wo es vorkomprimiert wurde.
@grimmsdottir: Es ist schwer, eine Intuition für Energiedichten zu haben. In einer Antwort auf scifi stackexchange habe ich gezeigt, dass der Zeitreise-Flusskondensator im Film "Zurück in die Zukunft" für jede Reise durch die Zeit nur eine Gallone Dieselkraftstoff verbraucht. scifi.stackexchange.com/questions/14812/…
Huh, ich hatte vergessen, dass Öl und Gase im wirklichen Leben unter großem Druck entstanden sind. Ich denke, ich werde meine Frage so ändern, dass die meisten gesammelten LPE bereits vollständig durch den großen Druck im Untergrund aufgeladen sind.

Keine fossilen Brennstoffe
Das könnte also ein Weg sein, einen Motor anzutreiben, der kaum von einem Perpetuum Mobile zu unterscheiden wäre. Ich stelle mir einen Motor mit Kolben vor, aber anstatt Kraftstoff zu zerstäuben, würden die Kolben nur einen Satz LPEs komprimieren. Ein Funke wird angelegt, das LPE dehnt sich heftig aus, was den Kolben antreibt und einen anderen Satz Kolben zusammendrückt und gleichzeitig eine Welle dreht. Ich weiß nicht, ob Ihre Energiedichte hoch genug ist, aber sie könnte bei Bedarf ein wenig angepasst werden. Da es magisch ist, könnte es sich mit genug Kraft ausdehnen, um den nächsten Satz zu komprimieren, während es genug Kraft hat, um die Kurbelwelle zu bewegen.
Für einen Funken könnten Sie ein pizoelektrisches Element verwenden.
Abgesehen von Verschleiß an Kolben/Dichtungen/Welle könnte der Motor ständig ohne Kraftstoffquelle laufen. Das bedeutet auch, dass Motoren je nach Bedarf wirklich sehr klein oder ziemlich groß sein können. Dies hätte ziemlich große Auswirkungen auf Industrie und Wirtschaft.

-1. Du verstehst offensichtlich nicht den Sinn von "Perpetuum Mobile" bedeutet. Perpetual bedeutet „für immer“ und nicht „bis mir das Benzin ausgeht“.
@Aron - Ich habe gerade deinen unsinnigen Kommentar hier bemerkt. AndyD273 beschreibt nicht die Verwendung von Verbrauchsmaterialien. Dieses Design funktioniert möglicherweise nicht (aufgrund der Ladezeit), aber wenn es dies täte, würde es die normalen Definitionen von Over-Unity-ohne-Verbrauch-etwas für eine Perpetuum-Motion-Maschine erfüllen.
@Aron Ich habe auch gesagt " fast nicht von einem Perpetuum Mobile zu unterscheiden". Offensichtlich ist für immer unmöglich. Die Dinge nutzen sich ab. Das Beste, was Sie bekommen können, ist eine Maschine, die nur minimalen Materialeinsatz und wenig bis gar keine externe Energie benötigt. Wenn Sie wirklich anal werden wollen, können Sie behaupten, dass es Magie als Treibstoff verwendet, und sagen, dass es disqualifiziert wird. Der eigentliche Punkt, den Sie übersehen haben, ist, dass es sich um einen Motor handeln würde, der viel nachhaltiger wäre als unsere auf fossilen Brennstoffen basierende Technologie. Im Ernst, wenn Sie Klugscheißer spielen wollen, versuchen Sie zumindest, die ganze Sache zu verstehen, nicht nur die erste Zeile.

Dies funktioniert nur, wenn Sie keine Newtonsche Physik haben.

Energy (Work) = Force x Distance

Ihre Flüssigkeit bewegt sich nicht, also geht keine Energie hinein, egal wie viel Kraft Sie anwenden.

Da die Newtonsche Physik aus dem Fenster ist, können Sie eine ewige Energiemaschine bauen. Holen Sie sich eine massive Metallsäule, so hoch wie Sie tragen können. Legen Sie Ihre Flüssigkeit darunter, lassen Sie das Metall eine Weile darauf ruhen; es lädt sich auf. Übertragen Sie dann die Säule auf die Stützstreben und gießen Sie die Flüssigkeit ab. Sie haben im Wesentlichen nichts bewegt (vielleicht ein paar Millimeter), aber jetzt haben Sie Flüssigkeit aufgeladen. Nehmen Sie ein kleines bisschen der Flüssigkeit zum "Verbrennen", um die Metallsäule das nächste Mal auf Streben nach oben zu drücken, und der Rest ist freie Energie. Wenn Sie ein Schwerkraft-/Scharnier-basiertes Strebensystem verwenden, sollte das Auf- und Abheben der Säule fast frei sein.

Wiederholen, immer und immer und immer wieder. Woohoo!!

Ja ... weil es einfach ist, eine massive Säule zu bewegen ...
@Aron - Ich bin mir nicht sicher, ob das scherzhaft sein soll oder nicht, aber ja, es ist einfach, eine massive Säule um etwa einen Zentimeter zu bewegen. Rammmaschinen machen das routinemäßig. Es ist eine einfache Übung in Mechanik mit vielen Lösungen (z. B. lange Hebel würden in dieser Anwendung gut funktionieren).
Mein Punkt ist, dass eine große Menge Energie benötigt wird, um die Säule zu bewegen. Wenn diese Energie nicht WENIGER ist als die Energie, die Sie aus dem magischen Öl extrahieren können, haben Sie KEIN Over-Unity-Gerät. Es ist nicht schwer, die Regeln so zu gestalten, dass dies der Fall ist ...
@Aron - Sie irren sich. Sie müssen dem Stab eine große Menge potenzieller Energie hinzufügen, die von der potenziellen Energie eines anderen Gewichts stammen kann . (Siehe z. B. Gewichtsausgleich in Aufzügen.) Sie müssen nur mit Reibungsverlusten rechnen, die fast beliebig klein sein können. LPE wäre als Brennstoff nutzlos, wenn es weniger lagern würde.
Dann hebt das Gegengewicht die Stange an, wobei die Stange in diesem Fall keine Kraft auf das LPE ausübt. PS Sie argumentieren mit einem Master in Physik.
@Aron - Sie streiten sich mit jemandem, der als Postdoktorand in Biophysik geforscht hat, aber was spielt das für eine Rolle? Die Realität kümmert sich nicht darum, welche Abschlüsse wir haben. Es macht nichts , wenn wir eine inkompressible Flüssigkeitssäule unter ein Gegengewicht legen und dann das Gegengewicht lösen. Dann wird die Kraft "alles" (alles außer Reibung) durch die Flüssigkeitssäule übertragen. Sie müssen die Dinge immer noch ein wenig vertikal bewegen, um die Kompression auf der tragenden Seite zu überwinden, aber das war's.
Der Vorgang des Lösens des Gegengewichts würde entweder Energie erfordern, ODER das WIEDERBEFESTIGEN würde Energie erfordern.
@Aron - Genug Energie, um Reibungskräfte zu überwinden (und genug anzuheben, um die Kompression im Befestigungsmechanismus zu überwinden). Diese sind klein im Vergleich zur Energiemenge in einer Flüssigkeit, die sich bis zu einer Energiedichte von 10 kJ/mL auflädt.
Und es würde die Flüssigkeit vollständig aufladen? Unter der Newtonschen Physik wäre das nicht der Fall. Natürlich ist "inkompressibel" dasselbe wie das Wort "inkompressibel", wenn wir Wasser beschreiben ...
@Aron - Der springende Punkt bei dieser hypothetischen Flüssigkeit ist, dass sie nicht Newtonisch ist (nicht im normalen Sinne einer Newtonschen Flüssigkeit: Sie gehorcht nicht der Beziehung zwischen Arbeit und Kraft).
Nutzung flüssiger potentieller Energie
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v