Az entalpia meghódítása : Zöldtechnológia
"A földet nem apáinktól örököltük, hanem unokáinktól kaptuk kölcsön" /David Attenborough/
  • RSS
  • Delicious
  • Digg
  • Facebook
  • Twitter
  • Linkedin
  • Napot a földre: A franciaországi Cadarche-ban épül a világ első kísérleti fúziós erőműve, az ITER. Három évtized és közel 24 milliárd dollárnyi befektetés után a 25 ezer tonnás ITER lassan elhozhatja a Napot ...
  • Tesla üzemanyag nélküli autója:A fizikakönyvek kevésbé foglalkoznak Nikola Teslával, pedig a horvát származású fizikus és villamosmérnök az egyik legnagyobb elme, aki valaha létezett. Számtalan zseniális találmány fűződik a nevéhez, közöttük olyan is, melyre ...
  • Balesetnél sem veszélyes az elektromos Mitsubishi:Könnyedén ment át az ADAC töréstesztjén a Mitsubishi elektromos miniautója, az i-MiEV. Baleset esetén sem fenyeget áramütés veszélye. 15 európai országban kezdődik hamarosan a Mitsubishi elektromos minije, a Citroën C-Zeróval ...
  • Elektromos szörnyeteg, Citroen Survolt:Vad, sportos megjelenésű, elektromos motorral hajtott tanulmány autó a Citroen garázsából Tanulmány autók végeláthatatlan sora jellemzi az idei Genfi Autószalont. A gyártók talán ezzel szemléltetik a világnak, tudnak meglepetéseket is okozni. A ...
  • Egyedülálló fejlesztés a lillafüredi kisvasúton: A világ első keskeny nyomközön járó, hibridhajtású mozdonyát állították üzembe a lillafüredi erdei kisvasúton. Az energiahatékony és környezetbarát mozdony teljes egészében magyar tervezők munkája. A ...
Home » Technológia » Hibrid autók » Egyedülálló fejlesztés a lillafüredi kisvasúton

Az entalpia meghódítása

Egy eredeti elgondolással ismerkedhetünk meg,mely a belső energiát,képes munkavégzésre fordítani!A megoldás alkalmazásával teljesen zöld módon üzemeltethetjük gépeinket,készülékeinket,-ingyen!

Az entalpia meghódítása

“Az a törvény, hogy az entrópia állandóan nõ – a termodinamika II. fõtétele -, szerintem a természet törvényei között a leghatalmasabb. Ha valaki arra figyelmeztet, hogy világegyetemrõl alkotott kedvenc elméleted ellentmond a Maxwell egyenleteinek, sebaj, úgy kell a Maxwell egyenleteknek. Ha ellentmond a megfigyelt tényeknek – ugyan már, ezek a kísérleti fizikusok néha igencsak elszúrják a dolgokat. Ha azonban azt találod, hogy elméleted a termodinamika II. fõtételével áll ellentétben, akkor semmi jóval nem biztathatlak; csúfos bukás vár rád.”
A. S. Eddington

Az egész fizikai világunk valószínűségekből és véletlenekből épül fel. Igaz ez az univerzum gigászi csillagrendszereire és egy befőttes üvegbe zárt gáz molekuláira is. Az ütközéseket, a mozgásirányokat, a sebességeket a véletlen határozza meg. Egy látszólag nyugalomban lévő vízcseppben az izgő-mozgó molekulák áramlatokat, örvényeket generálnak. Ha ez a vízcsepp tartalmaz egy kellően kicsi, de még látható anyagrészecskét, azt az örvények, áramlatok megmozdítják, taszigálják ide-oda véletlenszerűen, ahogy ez megtörtént Mr. Brown mikroszkópja alatt 1827-ben. Uralható-e ez a véletlenekből és valószínűségekből álló világ? Teremthető-e bármiféle rend a befőttes üvegbe zárt gázmolekulák között?
A részecske-részecske ütközések eredménye véletlenszerű, de vajon a részecske-falazat ütközések végkimenetele is véletlen? Többnyire igen, de ha tovább finomítjuk a feltételeket és olyan falazatot alakítunk ki, melynek felülete atomos simaságú, ezzel a falazattal atomos szerkezetű gázrészecskét ütköztetünk, az eredmény már nem lesz véletlenszerű. Az ily módon ütköző részecske beesési szöge meghatározza a kimeneti szöget, irányt. Ilyen szabályos ütközéseket feltételezve elkezdtem keresni olyan alakzatot, üreget, alagutat, melynek átjárhatósága irányfüggő. Mivel csak elvi lehetőséget kerestem, a gázatomok közti ütközéseket figyelmen kívül hagytam.

Kiindulási pontom nem volt, a sötétben tapogatóztam és abban sem voltam biztos, hogy létezik, létezhet-e egyáltalán ilyen alagút. Visszagondolva magam sem értem, hogyan voltam képes fél éven keresztül nap, mint nap tíz-tizenkét órát tölteni ezzel a reménytelennek tűnő feladattal. Végül találtam egy olyan geometriai formát, amit két térrész közé helyezve egyenlőtlenséget teremtett az oldalak közt. Fél év monoton kudarca után üdítően hatott a felismerés, hogy mégis létezik olyan forma, melynek hatására nyomáskülönbség alakul ki és ez a nyomáskülönbség jelenti a két térrész között az egyensúlyt. A számítások és modellezések azt bizonyították, hogy ráleltem az Egyenlőtlen Átjárhatóságú alagútra (EÁ alagút). Nagyon bonyolult dolog milliárdnyi atom ütközését kiszámolni, ezeket összesíteni. Mivel nem vagyok sem fizikus, sem matematikus, bármennyire is meg vagyok győződve számításaim helyességéről, nyilvánvaló, hogy tévedhetek. Csak a gyakorlati, kísérleti igazolás adhat teljes bizonyosságot, de egy ilyen kísérlet megvalósítása házilag rettenetesen nehéz! Hogyan tudok ezredmilliméter, vagy még ennél is kisebb méretben EÁ alagutat készíteni nagyon sima felülettel? Hogyan tudom az ehhez a mérettartományhoz szükséges legalább félszázad milliméteres átlagos ütközési távolságot beállítani? Ehhez kb. 2000 Pa alatti vákuumot kell csinálnom, ezt a vákuumot meg is kell tartanom valahogy, valamint atomos szerkezetű gázt, pl. argont is kell szereznem. Közel egy év alatt megteremtettem a szükséges feltételeket, és több zsákutca, mellékvágány után elkészítettem a következő kísérleti elrendezést.
A membránház átlátszó plexiből készült. A membrán anyaga 0,01 mm vastagságú polietilén fólia, amely nincs kifeszítve, így elég érzékeny. A membrán közepén egy 8 mm-es nem átlátszó jel van, mely segítségével a membrán mozgása optikailag jól követhető. A vezetékek 3 mm átmérőjű hajlékony orvosi műanyag csövek. A „csapok” szerepét csipeszek töltik be, a vezetéket szorítom el velük, ha zárni akarom. Tökéletesen működik! Attól függően, hogy az A-A pontot, vagy B-B pontot zárom le, a nyomás-vákuum oldal a membránházban felcserélődik. A segédvezetékek a gázzal való feltöltést és a vákuum alá helyezést teszik lehetővé. A vákuumpumpa egy 50 cm 3 –es fecskendő, 2000 Pa vákuum előállítására könnyedén alkalmas.

A fecskendő maradék gáznyomásával, a dugattyú visszahúzódásával tudom a vákuum mértékét jó közelítéssel megállapítani. Az összeállításban szereplő vákuummérő nem alkalmas ilyen kis vákuum mérésére, csak a szivárgások, nagyobb hibák kimutatására szolgál. Hosszútávon, egy-két napos távlatban már a rendszerbe történő diffúzióról is ad némi tájékoztatást. A kísérleti összeállítás cserélhető eleme a doboz, melynek válaszfala EÁ alagutakat tartalmaz.
Az összeállítás teljes szigetelése okozta a legnagyobb nehézséget. Az elemek, csatlakozások többszöri viaszba merítésével elfogadható zártságot kaptam. Sajnos sem a plexi, sem a polietilén műanyagok nem alkalmasak a vákuum hosszú távú megtartására. Jelentős mértékű a diffúzió, és kigázosodás is előfordulhat, így a szükségesnél nagyobb mértékű vákuumot kell létrehozni, hogy maradjon néhány óránk a vizsgálódásra. A kísérleti összeállítás össztérfogata kb. 20 cm 3, mely 2500 Pa vákuum alá helyezve 0,5 cm3, azaz 500 mm3 gázt tartalmaz. Sajnos néhány óra alatt bediffundál még 300mm3-nyi gáz, a nyomás kb. 4000 Pa-ra növekszik, itt már a megnövekedett ütközési távolság miatt nem működőképes a rendszer.

Az is gondot jelent, hogy az eredeti argon gáz koncentráció jelentősen felhígul, molekuláris szerkezetű gázokkal. A nehézségek ellenére meg lehet teremteni a megfelelő körülményeket, és ezeket meglehet őrizni annyi ideig, amennyire a működés kimutatásához, érzékeléséhez szükség van.
A rendszer feltöltése argon gázzal 3-4 lépésben történik. Vákuumozás után argon feltöltés, annyiszor ismételve, hogy az argon koncentráció 99% fölötti legyen. Ezek után beállítom a szükséges vákuumot 2000-2500 Pa-ra, majd a D,C,C helyeket lezárom. Néhány perc pihentetés után az A, A helyeket is elzárom, így két térrészt kapok, melyet a membrán választ el egymástól. A dobozban kialakult nyomás-vákuum oldal a membránt elmozdítja a megfelelő oldalra. Ezek után A, A helyeket megnyitom, és zárom a B, B részeket, így membrán az ellenkező irányba tolódik. Természetesen, ha a dobozban nem alakul ki vákuum-nyomás oldal a membrán nem mozdul, egy helyben marad. És pontosan ez történt …nem mozdult semmit sem! A membrán megmozdulásához, még több hónapi próbálkozásra volt szükség. A kihívást a válaszfalba beépített EÁ alagutak kialakítása jelentette, főleg a kis méretei miatt. Tulajdonképpen vakon kellett dolgoznom ,a százszoros nagyítású mikroszkópom legalább egy nagyságrenddel maradt el attól, hogy lássam amit csinálok. De végül kitartással, szerencsével sikerült gyártanom néhány dobozt, melyek produkáltak nyomás-vákuum oldalt, láthatóan elmozdították a membránt oda-vissza, a csapok zárásának megfelelően. Ez a mozgás másfél-két órán keresztül 4-6 irányváltással kimutatható, majd megszűnik. Az elért nyomáskülönbséget megmérni nincs lehetőségem, de a membrán 1,5-2 mm-es lassú elmozdulásából következtetve maximum 1-2 Pa lehet.

A XIX. század műszaki színvonalát tükröző kísérletem sikeresen bizonyította számomra elgondolásaim és számításaim helyességét. Véleményem szerint egy jól megkonstruált és kialakított EÁ alagúttal 8%-nyi nyomáskülönbség érhető el, mely egy adott határig még fokozható a dobozok sorba kapcsolásával. Az alagutak számának növelésével pedig a nyomáskülönbség kialakulásának ideje csökkenthető.
A gyakorlatban elkészíthető olyan konstrukció, ahol két tartályt összekapcsolunk EÁ alagutakkal, és a két tartály közötti nyomáskülönbséget hagyományos módon energia kinyerésére fordítjuk.

Amennyiben energiát nyerünk ki, a tartályok hűlni fognak és hőt vonnak el a környezetükből. Ahol viszont a kinyert energiát felhasználjuk, munkavégzésre fordítjuk, ott a környezet melegszik. A kinyerhető energia mennyisége technológia, méretezés és tervezés függvénye. A teljesen környezetbarát módon termelt energia jelentős mértékben hozzájárulhat energia problémáink megoldásához. A szélerőművekkel és a napelemekkel ellentétben az EÁ alagutak folyamatos működést tesznek lehetővé és tájolást /szélirány,napirány/ sem igényelnek ,mobil módon is használhatók !
Közel három éve tanulmányozom, modellezem a gázrészecskék viselkedését az átlagos ütközési távolságon belül, különös tekintettel a fallal való ütközésekre. Ez idő alatt egy teljesen új fizikai világ tárult fel előttem. Itt minden egy kicsit másként történik, mint ahogy megszoktuk, mint ahogy várnánk. A fizikai állandók is más értékeket vehetnek fel. A fal közelében a Maxwell-Boltzman-féle sebesség eloszlási görbe is más képet mutat, mint a falazattól távol. A faltól néhány nanométerre elméletben két részre oszthatjuk a részecskéket:

Egy részük a fal felé tart, sebességük különböző, a Maxwell-Boltzman-féle görbe szerinti eloszlást mutat. Másik részüket, azok a részecskék alkotják, melyek a fallal való ütközés után a falazattól távolodnak. Nos, ezen részecskék sebessége közel állandó, a gázra jellemző átlagsebesség. Itt nem találunk nagyon gyors és nagyon lassú részecskéket, csak a falazat energiaszintjének, hőmérsékletének megfelelő sebességgel távolodó részecskéket. A sebesség különbség majd csak a részecske-részecske ütközések következtében alakul ki.
Jelenleg a passzív falazatú EÁ alagutak kialakításán munkálkodom. Passzív fal alatt azt értem, hogy a falazattal véletlenszerűen ütköznek a molekulák. Úgy tűnik, ezzel a megoldással is létrehozható nyomáskülönbség. Nyilvánvaló előny, hogy itt nem szükséges atomos sima felület, valamint szükségtelen atomos szerkezetű gáz használata. A munkaközeg lehet levegő is. Technológiailag egyértelműen könnyebb előállítani egy ilyen passzív falazatú alagútrendszert, de ebben a témakörben még sok az ismeretlen tényező.

Úgy gondolom, hogy a további kísérletek és még inkább a hasznosítás lehetetlen a kor magas szintű műszaki, technológiai vívmányainak felhasználása nélkül, ezért a továbbhaladáshoz, és a hasznosítás megkezdéséhez elengedhetetlen partnerek bevonása.Ezen partner(ek) felkutatása érdekében tettem közzé ezt a tanulmányt és adtam tájékoztatást kutatásaimról, kísérleteimről, ha nem is teljes körűen.Ha a témával kapcsolatban bármilyen megjegyzése, kérdése, vagy együttműködési javaslata van, kérem lépjen kapcsolatba velem a következő e-mail címen : csalania@t-online.hu

Megj.

Sokakban felmerül, hogy a fenti megoldás sérti a termodinamika II.törvényét. Felületesen szemlélve ez igaznak is tűnhet ,de ha alaposan átgondoljuk, érzékelhető, hogy a dobozt kettéválasztó falazat és a benne levő EÁ alagutak nem tartoznak az említett törvény alá.

Az EÁ alagutak méretei kisebbek mint a gázra jellemző átlagos ütközési távolság ezért bennük a kinetikai törvények érvényesülnek.A termodinamika II. törvényének sok megfogalmazása közül , néhány ki is emeli ezt a fontos feltételt !

Forrás: honlapok.virtus.hu

Categories: Technológia