Frage zur Längenausdehnung!

[Frei-denker]

Die Kraft der Längenausdehnung ist bekanntlich relativ stark.

Ich wüßte nun gerne, wie groß z.B. die Kraft ist, mit der eine Eisenbahnschiene von 100 Metern bei Ausdehnung in Richtung ihrer Enden drückt.

Alternativ stelle ich die Frage: Wie groß ist die Kraft, mit der eine Flüssigkeit, die sich ausdehnt? Wieviel Kilo Gewicht läßt sich mit dieser Kraft hochheben?

[Hubba Bubba]

Die Kraft der Längenausdehnung ist bekanntlich relativ stark.

Ich wüßte nun gerne, wie groß z.B. die Kraft ist, mit der eine Eisenbahnschiene von 100 Metern bei Ausdehnung in Richtung ihrer Enden drückt.

Alternativ stelle ich die Frage: Wie groß ist die Kraft, mit der eine Flüssigkeit, die sich ausdehnt? Wieviel Kilo Gewicht läßt sich mit dieser Kraft hochheben?

Redest du von Hydraulik, oder meinst du thermal bedingte Ausdehnung?

[Frei-denker]

Redest du von Hydraulik, oder meinst du thermal bedingte Ausdehnung?

Thermal bedingte Ausdehung.

Stell mir das so vor:

Angenommen, ein Stück Eisenbahnschiene ist senkrecht aufgestellt und dehnt sich aufgrund von Erwärmung aus. Wieviel Gewicht würde sie nach oben anheben können? Wie stark ist folglich die Längenausdehnungskraft maximal?

[Hubba Bubba]

Thermal bedingte Ausdehung.

Stell mir das so vor:

Angenommen, ein Stück Eisenbahnschiene ist senkrecht aufgestellt und dehnt sich aufgrund von Erwärmung aus. Wieviel Gewicht würde sie nach oben anheben können? Wie stark ist folglich die Längenausdehnungskraft maximal?

Nun ich denke da immer an das Beispiel "Eis in der Flasche"
Ich vermute mal das die Kraft vom Material abhängt, folglich also die Eisenbahnschiene soviel gewicht nach oben drücken kann bis sie selbst unter dem Gewicht verbogen wird.
Was bei einer genau senkrecht stehenden Schiene in den hundert-Tonnen-Bereich gehen dürfte.

[Frei-denker]

Nun ich denke da immer an das Beispiel "Eis in der Flasche"
Ich vermute mal das die Kraft vom Material abhängt, folglich also die Eisenbahnschiene soviel gewicht nach oben drücken kann bis sie selbst unter dem Gewicht verbogen wird.
Was bei einer genau senkrecht stehenden Schiene in den hundert-Tonnen-Bereich gehen dürfte.

In diese Richtung geht meine Vermutung auch.

Und das ist eine physikalische Gegebenheit, die ich fazinierend finde.

Denn solltest du recht haben - was für Schlüsse ließen sich daraus ziehen!!!!

Man mache sich klar: Gewichtskraft=Energie=Strom.

Folglich ließen sich nur durch die bloße Ausdehnung einer Eisenbahnschiene durch einen Temperaturunterschied von 10° enorme Mengen Strom erzeugen. Man muß nur eine entsprechende Übersetzung anbringen, die einen Generator antreibt.

Erkennt ihr das unglaubliche Potential dieser physikalischen Gegebenheit? Allein der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht sind bereits 10°!

[Hubba Bubba]

In diese Richtung geht meine Vermutung auch.

Und das ist eine physikalische Gegebenheit, die ich fazinierend finde.

Denn solltest du recht haben - was für Schlüsse ließen sich daraus ziehen!!!!

Man mache sich klar: Gewichtskraft=Energie=Strom.

Folglich ließen sich nur durch die bloße Ausdehnung einer Eisenbahnschiene durch einen Temperaturunterschied von 10° enorme Mengen Strom erzeugen. Man muß nur eine entsprechende Übersetzung anbringen, die einen Generator antreibt.

Erkennt ihr das unglaubliche Potential dieser physikalischen Gegebenheit? Allein der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht sind bereits 10°!

Potenzial besteht zweiffelos, aber wie stellst du dir Umwandlung in Elektrizität vor?

[Frei-denker]

Potenzial besteht zweiffelos, aber wie stellst du dir Umwandlung in Elektrizität vor?

Ganz einfach.

Wenn sich eine Eisenbahnschiene z.B. 3 cm ausdehnt, wird an ihrem Ende eine Hebelung befestigt, die diese 3 cm in 20 cm Bewegung umwandelt. Diese 20 cm wiederum bewegen die Achse eines Getriebes, daß dafür sorgt, daß ein Generatorrotor mehrere Tausend Umdrehungen machen muß.
Wenn sich die Eisenbahnschwelle wieder zusammenzieht muß der Generator ebenfalls tausende Umdrehungen machen.

Und fertig ist der Längenausdehnungs-Stromerzeuger.

Und jetzt stell dir mal vor, wieviele Eisenbahnschienen allein die Sonne pro Tag um 3 cm ausdehnen könnte.

So ließe mehr Energie erzeugen, als ganz Deutschland verbraucht.

Mach dir auch klar, wieviel Temperaturunterschiede in der Natur bestehen - allein der Temperaturunterschied zwischen dem Wasser der Flüsse und der Luft.

Energie ohne Ende!

[Hubba Bubba]

Ganz einfach.

Wenn sich eine Eisenbahnschiene z.B. 3 cm ausdehnt, wird an ihrem Ende eine Hebelung befestigt, die diese 3 cm in 20 cm Bewegung umwandelt. Diese 20 cm wiederum bewegen die Achse eines Getriebes, daß dafür sorgt, daß ein Generatorrotor mehrere Tausend Umdrehungen machen muß.
Wenn sich die Eisenbahnschwelle wieder zusammenzieht muß der Generator ebenfalls tausende Umdrehungen machen.

Und fertig ist der Längenausdehnungs-Stromerzeuger.

Und jetzt stell dir mal vor, wieviele Eisenbahnschienen allein die Sonne pro Tag um 3 cm ausdehnen könnte.

So ließe mehr Energie erzeugen, als ganz Deutschland verbraucht.

Mach dir auch klar, wieviel Temperaturunterschiede in der Natur bestehen - allein der Temperaturunterschied zwischen dem Wasser der Flüsse und der Luft.

Energie ohne Ende!

Und der Auslöser für die Ausdehnung wäre also die Sonne?
Das ganze ist doch dann, wenn ich mir es gerade richtig vorstelle, leicht saisonabhängig.

[Frei-denker]

Und der Auslöser für die Ausdehnung wäre also die Sonne?
Das ganze ist doch dann, wenn ich mir es gerade richtig vorstelle, leicht saisonabhängig.

Nö, eigentlich nicht. Denn die Sonne geht ja jeden Tag auf. Folglich erwärmt sich die Luft jeden Tag und Nachts kühlt sie wieder ab.

Alternativ dazu könnte man auch den Temperaturunterschied zwischen Flüssen wie der Elbe und der Luft ausnutzen. Man würde die Eisenbahnschiene mit Wasser überspülen lassen, dann würde sie sich zusammenziehen. Danach würde man das Wasser per Weiche weglaufen lassen und die Schiene würde sich durch die Luft wieder erwärmen und ausdehnen.

Alles was man braucht ist folglich ein Temperaturunterschied und schon kann man enorme Mengen Strom erzeugen. Und dieser Temperaturunterschied ist tausendfach in der Natur zu finden.

Mach dir z.B. klar, daß sich jedes Haus bei Sonnenaufgang ausdehnt und abends wieder zusammenzieht - was für ein Engergiepotential!!!

[Hubba Bubba]

Nö, eigentlich nicht. Denn die Sonne geht ja jeden Tag auf. Folglich erwärmt sich die Luft jeden Tag und Nachts kühlt sie wieder ab.

Alternativ dazu könnte man auch den Temperaturunterschied zwischen Flüssen wie der Elbe und der Luft ausnutzen. Man würde die Eisenbahnschiene mit Wasser überspülen lassen, dann würde sie sich zusammenziehen. Danach würde man das Wasser per Weiche weglaufen lassen und die Schiene würde sich durch die Luft wieder erwärmen und ausdehnen.

Alles was man braucht ist folglich ein Temperaturunterschied und schon kann man enorme Mengen Strom erzeugen. Und dieser Temperaturunterschied ist tausendfach in der Natur zu finden.

Mach dir z.B. klar, daß sich jedes Haus bei Sonnenaufgang ausdehnt und abends wieder zusammenzieht - was für ein Engergiepotential!!!

Ahh jetzt verstehe ich.
Sehr gut. Wenn man jetzt noch einen Prototypen bauen würde wäre das Ganze reif fürs Patentamt.

[Walter Hofer]

Ganz einfach.

Wenn sich eine Eisenbahnschiene z.B. 3 cm ausdehnt, wird an ihrem Ende eine Hebelung befestigt, die diese 3 cm in 20 cm Bewegung umwandelt. Diese 20 cm wiederum bewegen die Achse eines Getriebes, daß dafür sorgt, daß ein Generatorrotor mehrere Tausend Umdrehungen machen muß.
Wenn sich die Eisenbahnschwelle wieder zusammenzieht muß der Generator ebenfalls tausende Umdrehungen machen.

1. Dehnen sich die Eisenbahnschiene mit nur 0,25 cm/h - unter optimalen Bedingungen - aus, was die Umwandlung der E(kin) in Bewegungsenergie erschwert, bitte die Reibungsverluste von "mechanischen Hebel und Getrieben" nicht vergessen, sowie die Stromweiterleitung, der Transport durch die Netze, von der einseitigen Bahnschiene in der freien Landschaft bis in die 30 km entfernte Ortschaft.

Ist schon Karnevalzeit?



Und jetzt stell dir mal vor, wieviele Eisenbahnschienen allein die Sonne pro Tag um 3 cm ausdehnen könnte.

So ließe mehr Energie erzeugen, als ganz Deutschland verbraucht.

2. Schlag das dem DB-Chef Mehdorn als Patent vor, der wird begeistert sein, die Kleinigkeit, dass der gesamte Zugverkehr eingestellt wird, dürften die Vorteile der Stromerzeugung überwiegen.

[/QUOTE]

[kotzfisch]

Wärme=Energie

Jedoch Kälte auch- warum kann man nicht aus dem thermalen Zustand KÄLTE Energie gewinnen?

[Frei-denker]

W.Hofer, werd nicht unsachlich.

Natürlich hat das nichts mit dem Bahnnetz zu tun. Die Eisenbahnschiene ist nur ein Beispiel. Alternativ läßt sich natürlich auch eine Flüssigkeit in einem Rohrnetz ausnutzen. Flüssigkeiten dehnen sich bekanntlich ja noch stärker aus - Volumenausdehnung.

[Frei-denker]

Wärme=Energie

Jedoch Kälte auch- warum kann man nicht aus dem thermalen Zustand KÄLTE Energie gewinnen?

Kann man doch. Hab ich doch weiter vorne schon erläutert. Wenn sich ein Eisenstab zusammenzieht, entwickelt er dabei eine enorme Zugkraft. Diese ließe sich wiederum über ein Getriebe auf den Rotor eines Generators übertragen.

Also: Aus Kälte wie Wärme läßt sich so Strom gewinnen. Der Temperaturunterschied ist entscheidend.

[Manfred_g]

Andererseits würde der verlängerte Weg erklären, warum die Bahn so oft Verspätung hat... :cool2:

[Manfred_g]

Kann man doch. Hab ich doch weiter vorne schon erläutert. Wenn sich ein Eisenstab zusammenzieht, entwickelt er dabei eine enorme Zugkraft. Diese ließe sich wiederum über ein Getriebe auf den Rotor eines Generators übertragen.

Also: Aus Kälte wie Wärme läßt sich so Strom gewinnen. Der Temperaturunterschied ist entscheidend.

Ich will da nicht überheblich klingen, aber deine Denkweise ist mehr als naiv. Sogar wenn einige Grundsatzüberlegungen stimmen, kannst du dich drauf verlassen, daß gewisse naheliegende Dinge bereits gemacht worden währen, würden sie funktionieren. Wenn du dich verstärkt mit den Naturwissenschaften auseinandersetzt wirst du dich irgendwann einmal vielleicht wundern, wieviel Wissensgebiete schon vor erstaunlich langer Zeit von sehr fähigen Menschen abgegrast wurden. Aber ok, das ist kein Gegenbeweis.
Deine Idee wird daran scheitern, daß mal die gewinnbare Energie (=Kraft mal Weg) kurz: E=F*s nicht größer sein wird, als die Wärmeenergie, die man in die Schiene hineinsteckt E = m*c*(T2-T1) bzw. Energie = Masse* spezif. Wärmekapaz. der Schiene * Temperaturdifferenz.
Warum also nicht die Wärme ohne Schiene direkter benutzen?
Das zweite ist, daß ein solcher Aufbau bei entsprechend großen Kräften eine Irrsinns-Mechanik erfordern würde, die vermutlich alle unsere Werkstoffe überfordern dürfte, insbesondere wenn die Sache bezahlbar sein soll.

[Frei-denker]

Ich will da nicht überheblich klingen, aber deine Denkweise ist mehr als naiv. Sogar wenn einige Grundsatzüberlegungen stimmen, kannst du dich drauf verlassen, daß gewisse naheliegende Dinge bereits gemacht worden währen, würden sie funktionieren. Wenn du dich verstärkt mit den Naturwissenschaften auseinandersetzt wirst du dich irgendwann einmal vielleicht wundern, wieviel Wissensgebiete schon vor erstaunlich langer Zeit von sehr fähigen Menschen abgegrast wurden. Aber ok, das ist kein Gegenbeweis..
Nein, das ist wirklich kein Beweis.

Ich habe meinem Physiklehrer meine Überlegung mal erzählt und gefragt, was er dazu meint. Er sagte, daß dies grundsätzlich funktionieren könnte und ich solle doch mal einen Prototyp bauen.

Zum Bau eines Prototyps habe ich im Moment nicht das Geld, doch wenn ein studierter Physiklehrer meine Idee für grundsätzlich für richtig erachtet, gibt mir das schon zu denken.



Deine Idee wird daran scheitern, daß mal die gewinnbare Energie (=Kraft mal Weg) kurz: E=F*s nicht größer sein wird, als die Wärmeenergie, die man in die Schiene hineinsteckt E = m*c*(T2-T1) bzw. Energie = Masse* spezif. Wärmekapaz. der Schiene * Temperaturdifferenz.
Warum also nicht die Wärme ohne Schiene direkter benutzen?
Das zweite ist, daß ein solcher Aufbau bei entsprechend großen Kräften eine Irrsinns-Mechanik erfordern würde, die vermutlich alle unsere Werkstoffe überfordern dürfte, insbesondere wenn die Sache bezahlbar sein soll.

Mach dir klar, daß man mit Hydraulik riesige Bagger bewegt. Folglich sollte es problemlos Anlagen geben, die diese Längenausdehnungskraft übertragen können.

Zur Energie: Ich nutze da die Bindundgs-Energie zwischen den Atomen, und die ist bekanntlich größer als die durch Wärme hinzugefügte Energie. Insofern sollte es da auch kein Problem mit dem Energieerhaltungssatz geben.

[Manfred_g]

...
Ich habe meinem Physiklehrer meine Überlegung mal erzählt und gefragt, was er dazu meint. Er sagte, daß dies grundsätzlich funktionieren könnte und ich solle doch mal einen Prototyp bauen.
Zum Bau eines Prototyps habe ich im Moment nicht das Geld, doch wenn ein studierter Physiklehrer meine Idee für grundsätzlich für richtig erachtet, gibt mir das schon zu denken.

Daß dir zum Bau eines Prototyps das Geld fehlt, konnte dein Lehrer natürlich nicht ahnen... :rolleyes:




Mach dir klar, daß man mit Hydraulik riesige Bagger bewegt. Folglich sollte es problemlos Anlagen geben, die diese Längenausdehnungskraft übertragen können.

Zur Energie: Ich nutze da die Bindundgs-Energie zwischen den Atomen, und die ist bekanntlich größer als die durch Wärme hinzugefügte Energie. Insofern sollte es da auch kein Problem mit dem Energieerhaltungssatz geben.
In welcher Klasse bzw. Schule bzw. Stufe der Ausbildung bist du derzeit?

[Frei-denker]

Daß dir zum Bau eines Prototyps das Geld fehlt, konnte dein Lehrer natürlich nicht ahnen... :rolleyes:



In welcher Klasse bzw. Schule bzw. Stufe der Ausbildung bist du derzeit?

Bitte bei diesem Thema nur sachliche Beiträge! Spammerei bitte im dafür vorgesehenen Forum! :rolleyes:

[Manfred_g]

Bitte bei diesem Thema nur sachliche Beiträge! Spammerei bitte im dafür vorgesehenen Forum! :rolleyes:

Das war ein sehr sachlicher Beitrag von mir. Schließlich berufst du dich ja auf die akademische Ausbildung deines Lehrers, um deine Glaubwürdigeit zu untermauern, anstatt mit physikalischen Zusammenhängen zu argumentieren.

[Frei-denker]

Das war ein sehr sachlicher Beitrag von mir. Schließlich berufst du dich ja auf die akademische Ausbildung deines Lehrers, um deine Glaubwürdigeit zu untermauern, anstatt mit physikalischen Zusammenhängen zu argumentieren.

Es geht hier nicht um meine fachliche Kompetenz, sondern um angedachte Sachverhalte. Die Meinung des Lehrers nannte ich nur, um die grundsätzliche Machbarkeit einer solchen Stromgewinnung klar zu machen.

Aber zurück zum Thema.

Man könnte die Kräfte der Längenausdehnung also mit Hydraulikpressen und Hydraulikleitungen übertragen. Dann braucht man nur noch ein Getriebe, welches aus simplen Zahnrädern entsprechend dimensioniert bestehen kann und schon kann man den Rotor des Generators in Bewegung bringen.

Wie gesagt, entsprechende Kraftübertragungen findet man auch bei großen Hydraulikbaggern. Von daher sehe ich da kein Problem.

[Walter Hofer]

Ich habe meinem Physiklehrer meine Überlegung mal erzählt und gefragt, was er dazu meint. Er sagte, daß dies grundsätzlich funktionieren könnte und ich solle doch mal einen Prototyp bauen.

Dein Physiklehrer hat eine pädagogisch richtige Antwort gegeben.



Zur Energie: Ich nutze da die Bindundgs-Energie zwischen den Atomen, und die ist bekanntlich größer als die durch Wärme hinzugefügte Energie. Insofern sollte es da auch kein Problem mit dem Energieerhaltungssatz geben.

Frag doch zur Bestätigung noch deinen Chemielehrer, ob du Bindungs-Energie zwischen den Atomen im Metallgitter nutzen kannst, rein theoretisch, mit deiner Apparatur.

Manfred, hat auf den Knackpunkt schon dezent hingewiesen,
warum den Umweg über eine Schiene gehen?

Dein Denkfehler besteht darin, dass du erstmal 40.000 km Schienen (++) herstellen musst, um - theoretisch - aus den Kontraktionszyklen "Energie" zu gewinnen.

Rechne doch mal aus, wieviel thermische (und sonstige) Energie in KJ/mol du für die Herstellung einer DIN-Schiene benötigst und vergleiche den endogenen Energiebedarf mit dem theoretischen, exogenen Energiegewinn und stelle eine Gesamt-Energiebilanz auf.

Dann wirst du - leider - feststellen, dass du erhebliche Probleme mit dem Energieerhaltungssätzen bekommst.

http://www.gleisbau-welt.de/site/material/schienen.htm

[Frei-denker]

Dein Physiklehrer hat eine pädagogisch richtige Antwort gegeben.
Die Überheblichkeit einiger User ist wirklich widerlich. :rolleyes:



Dein Denkfehler besteht darin, dass du erstmal 40.000 km Schienen (++) herstellen musst, um - theoretisch - aus den Kontraktionszyklen "Energie" zu gewinnen.

Quatsch. Wenn man z.B. Flußwasser aus der Elbe über eine Schiene laufenläßt reichen bereits 100 m Schiene aus, um eine verwertbare Ausdehnung zu bewirken.

Abgesehen davon schrieb ich bereits, daß man auch alternativ die Volumenausdehnung einer Flüssigkeit nutzen kann, da dort der Wärmetausch leichter ist. Und dann reichen z.B. 200 m Stahlrörchen, daß man in eine Flüssigkeit taucht.

[Manfred_g]

Ich mutmaße mal, der Physiklehrer wollte unseren Freidenker einfach "ruhigstellen".
;)

Meine Frage nach der Ausbildungsstufe habe ich (wie man erkennen konnte) frei von irgendwelchen Anzüglichkeiten gestellt. Ich habe nach einer handwerklich-technischen Ausbildung, selbst den zweiten Bildungsweg absolviert und das Studium dann teilweise mit Nachhilfeunterricht in Mathe und Physik finanziert.
Man sollte also nicht immer gleich niedere Beweggründe ("Spam" ;( ) unterstellen.

Von daher weiß ich aber auch, daß Zusammenhänge wie der "Satz von der Erhaltung der Energie" z.B. in Bayerns Mittelstufen üblicherweise nichtmal besprochen, geschweige denn gelehrt werden. Und von daher ist es wichtig, sich über den grundsätzlichen Wissenstand klarzuwerden, um nicht völlig aneinander vorbeizureden. Auch bringen irgendwelche Rechnungen nichts, wenn beide diskutierenden Seiten nicht grundsätzlich damit klarkommen.


Übrigens - @ Freidenker - wenn dein Tatendrang groß ist, warum baust du keinen stark verkleinerten Prototyp? z.B. Stange mit 1-2 Metern Länge, das meiste Zeugs dafür sollte es bereits im Baumarkt geben.

[Frei-denker]

Ich mutmaße mal, der Physiklehrer wollte unseren Freidenker einfach "ruhigstellen".
;)

Meine Frage nach der Ausbildungsstufe habe ich (wie man erkennen konnte) frei von irgendwelchen Anzüglichkeiten gestellt. Ich habe nach einer handwerklich-technischen Ausbildung, selbst den zweiten Bildungsweg absolviert und das Studium dann teilweise mit Nachhilfeunterricht in Mathe und Physik finanziert.
Man sollte also nicht immer gleich niedere Beweggründe ("Spam" ;( ) unterstellen.

Von daher weiß ich aber auch, daß Zusammenhänge wie der "Satz von der Erhaltung der Energie" z.B. in Bayerns Mittelstufen üblicherweise nichtmal besprochen, geschweige denn gelehrt werden. Und von daher ist es wichtig, sich über den grundsätzlichen Wissenstand klarzuwerden um nicht völlig aneinander vorbeizureden.


Übrigens - @ Freidenker - wenn dein Tatendrang groß ist, warum baust du keinen stark verkleinerten Prototyp? z.B. Stange mit 1-2 Metern Länge, das meiste Zeugs dafür sollte es bereits im Baumarkt geben.

Dann zeig doch mal, ob du auch was anderes leisten kannst, als nur plumpe Spammerei:

Beantworte meine Anfangsfrage, wieviel Gewicht eine aufrecht stehende Eisenbahnschiene von 10 m Länge durch Längenausdehnung anheben kann.

[Walter Hofer]

Die Überheblichkeit einiger User ist wirklich widerlich.

stell dir vor, ich wäre dein Physiker, dann bedenke,
dass ich viel Geduld für die aufbringe. :)



Quatsch. Wenn man z.B. Flußwasser aus der Elbe über eine Schiene laufenläßt reichen bereits 100 m Schiene aus, um eine verwertbare Ausdehnung zu bewirken.


Versuch mal gesamtenergetisch zurechnen:

Wieviel Pump-Energie benötigen Sie, um Elbwasser auf die 15m höher und 200m entfernt gelegene Strecke Lauenburg-Hitzacker zu pumpen; Reibungsverluste seine ausnahmsweise zu vernachlässigen. Das Wasser der Elbe hat eine Temperatur von 16°C, der Schienenstrang eine solche von 8°C ( sehr optimische)

Berechnen Sie die Wärmeübertragungsrate und die maximale Aufheizung einer Eisenschiene mit der Länge x und der Masse y innerhalb von

- 2 Stunden
- 6 Stunden
- 10 Stunden

bei vollständiger Kontaktphase und laminaren Fließen
Das Wasser fließt im freien Gefälle zurück in die Elbe

Die Daten zur Wärmekapazität, der Wärmeübertragungs-Koeffizienten und zur el. Leitfähigkeit von Flußwasser und Strangstahl entnehmen Sie der Tabelle z.

Noch Fragen? Dann beginnen Sie jetzt.

[Frei-denker]

stell dir vor, ich wäre dein Physiker, dann bedenke,
dass ich viel Geduld für die aufbringe. :)



Versuch mal gesamtenergetisch zurechnen:

Wieviel Pump-Energie benötigen Sie, um Elbwasser auf die 15m höher und 200m entfernt gelegene Strecke Lauenburg-Hickacker zu pumpen; Reibungsverluste seine ausnahmsweise zu vernachlässigen. Das Wasser der Elbe hat eine Temperatur von 16°C, der Schienenstrang eine solche von 8°C ( sehr optimische)

Brechnen Sie die Wärmeübertragungsrate und die maximale Aufheizung einer Eisenschiene mit der Länge x und der Masse y innerhalb von

- 2 Stunden
- 6 Stunden
- 10 Stunden

bei vollständiger Kontaktphase und laminaren Fließen
Das Wasser fließt im freien Gefälle zurück in die Elbe

Die Daten zur Wärmekapazität, der Wärmeübertragungs-Koeffizienten und zur el. Leitfähigkeit von Flußwasser und Strangstahl entnehmen Sie der Tabelle z.

Noch Fragen? Dann beginnen Sie jetzt.

Kannst du nicht lesen? Ich schrieb, daß man wegen der besseren Wärmetauschmöglichkeiten ein 200 m Stahlrohr mit Flüssigkeit verwenden kann.
Stichwort Wärmetauscher.

Die Eisenbahnschiene ist doch nur ein Beispiel. Mein Gott, das kann doch nicht so schwer zu begreifen sein! :wand: :wand: :wand:

[Manfred_g]

Dann zeig doch mal, ob du auch was anderes leisten kannst, als nur plumpe Spammerei:

Beantworte meine Anfangsfrage, wieviel Gewicht eine aufrecht stehende Eisenbahnschiene von 10 m Länge durch Längenausdehnung anheben kann.

Kann ich. Ich zeige es des öfteren und lebe ganz gut davon.
Spam kann unter anderem auch sein, zu glauben, andere seien verpflichtet, Antworten auf Fragen zu geben, für deren saubere Ausformulierung man selbst bereits zu dämlich war.

Insofern stellt du selbst eines der gewichtigsten Gegenargumente gegen deinen eigenen Vorschlag nach den Wissensforen dar, den du in einem anderen Strang aufgeworfen hast. :rolleyes:

[Frei-denker]

Kann ich. Ich zeige es des öfteren und lebe ganz gut davon.
Spam kann unter anderem auch sein, zu glauben, andere seien verpflichtet, Antworten auf Fragen zu geben, für deren saubere Ausformulierung man selbst bereits zu dämlich war.

Insofern stellt du selbst eines der gewichtigsten Gegenargumente gegen deinen eigenen Vorschlag nach den Wissensforen dar, den du in einem anderen Strang aufgeworfen hast. :rolleyes:

Mit anderen Worten, du kannst es nicht. Hab ich´s mir doch gedacht.

Klugscheissern und Wichtigtuerei - bei kompletter Ahnungslosigkeit. Was für eine Nullnummer!

[bernhard44]

Die Eisenbahnschiene ist doch nur ein Beispiel. Mein Gott, das kann doch nicht so schwer zu begreifen sein!

ja ja die Längenausdehnung, bei mir sind es zwischen 8 und 12 cm, je nach Temperatur und Blutdruck! ;)

[Frei-denker]

ja ja die Längenausdehnung, bei mir sind es zwischen 8 und 12 cm, je nach Temperatur und Blutdruck! ;)

Ähem, an diese Art der Längenausdehnung hatte ich grad nicht gedacht! :))

[WALDSCHRAT]

Auf Dein Schienenbeispiel lasse ich mich erstmal nicht ein. Zur entwickelten Kraft bei der Veränderung des Aggregatzustandes von Flüssigkeiten sei -volksdeutsch gesprochen- angemerkt: Eis sprengt alles und der Übergang von Eis zum Wasser vernichtet alles!

Zwei Beispiele dazu:

In meinem Elternhaus hat es die Vermehrung des Raumvolumens durch den Übergang vom Wasser in Eis geschafft, die Wasseruhr zu "sprengen" ( 5 Tage bei -5° bis-8°/letztes Jahr ). Ich muß dazu sagen/schreiben, daß das Haus nicht bewohnt und eben so auch nicht beheizt ist.

Übergang Eis zu Wasser:

Vor ein paar Tagen konnte ich nachts nicht schlafen und habe eine sehr interessante Sendung verfolgen dürfen, in der Schweizer Wissenschaftler logisch folgend begründen konnten, daß Katastrophen, wie der Teilabbruch von Felsmassen der Eiger-Nordwand- bedingt eben dadurch, daß das Eis schmilzt und als Wasser in den Felsspalten die Steine nicht mehr halten kann, - in Zukunft bei anderen Bergstöcken als "normal" anzusehen ist. Genannt wurde dort als nächster Ort Grindelwald.

Gruß

Henning

[Walter Hofer]

Wenn man z.B. Flußwasser aus der Elbe über eine Schiene laufenläßt reichen bereits 100 m Schiene aus, um eine verwertbare Ausdehnung zu bewirken.

Abgesehen davon schrieb ich bereits, daß man auch alternativ die Volumenausdehnung einer Flüssigkeit nutzen kann, da dort der Wärmetausch leichter ist. Und dann reichen z.B. 200 m Stahlrörchen, daß man in eine Flüssigkeit taucht.



Kannst du nicht lesen? Ich schrieb, daß man wegen der besseren Wärmetauschmöglichkeiten ein 200 m Stahlrohr mit Flüssigkeit verwenden kann.
Stichwort Wärmetauscher.

Die Eisenbahnschiene ist doch nur ein Beispiel. Mein Gott, das kann doch nicht so schwer zu begreifen sein!

Du hast das Beispiel selber gebracht, darauf bezog sich meine Aufgabe.
In der Physik wird halt sehr präzise und hinreichend genau formuliert.

Natürlich können wir auch eine Aufgabe mit dem wasserdurchflossen Stahlrohr, sagen wir mal DN 20 und einer Durchflußmenge von 100 l/h, wieder Elbewasser, stellen.

Diese Aufgabe fällt aber wegen der Kompliziertheit bereits in den tech.phys.-chem. Hochschulbereich, weil bei einer Stagnation oder beim laminarem Fließen des Elbewassers die sog. instationäre Korrosion im System Fe-H2O einsetzt, die die Energiebilanz und Wärmeübertragung stark beeinflusst.

Diese Kenntnisse werden in der Schule nicht vermittelt.

[WALDSCHRAT]

Nachschlag:

In der vorab genannten Sendung haben sich Schweizer Wissenschaftler merito auch über die zunehmende Klimaerwärmung und ihre Besorgnis über die drastische Rückentwicklung der Außmaße von Gletschern geäußert. In Concreto wurden der Rhone- sowie der Aletschgletscher angeführt...

Ich bin seit Jahrzehnten Schweizfahrer:

Wenn ich schaue, was bei der Südauffahrt des Furkas vom Rhonegletscher im Vergleich zu früheren Jahren übrig geblieben ist, finde ich, können diese Wissenschaftler in ihrer Analyse so falsch nicht liegen!!!

Henning

[Walter Hofer]

Zur entwickelten Kraft bei der Veränderung des Aggregatzustandes von Flüssigkeiten sei -volksdeutsch gesprochen- angemerkt: Eis sprengt alles und der Übergang von Eis zum Wasser vernichtet alles!

Die Volumenzunahme beträgt satte 11%.

[Walter Hofer]

Kleiner Einschub :

http://www.biologie.de/w/images/thumb/1/18/300px-Gletch_und_Rhonegletscher_um_1900.jpeg

Rhonegletscher um 1900

http://www.biologie.de/w/images/thumb/4/4d/300px-PICT0121.JPG

Rhonegletscher 28.05.2005

[Frei-denker]

Auf Dein Schienenbeispiel lasse ich mich erstmal nicht ein. Zur entwickelten Kraft bei der Veränderung des Aggregatzustandes von Flüssigkeiten sei -volksdeutsch gesprochen- angemerkt: Eis sprengt alles und der Übergang von Eis zum Wasser vernichtet alles!

Zwei Beispiele dazu:

In meinem Elternhaus hat es die Vermehrung des Raumvolumens durch den Übergang vom Wasser in Eis geschafft, die Wasseruhr zu "sprengen" ( 5 Tage bei -5° bis-8°/letztes Jahr ). Ich muß dazu sagen/schreiben, daß das Haus nicht bewohnt und eben so auch nicht beheizt ist.

Übergang Eis zu Wasser:

Vor ein paar Tagen konnte ich nachts nicht schlafen und habe eine sehr interessante Sendung verfolgen dürfen, in der Schweizer Wissenschaftler logisch folgend begründen konnten, daß Katastrophen, wie der Teilabbruch von Felsmassen der Eiger-Nordwand- bedingt eben dadurch, daß das Eis schmilzt und als Wasser in den Felsspalten die Steine nicht mehr halten kann, - in Zukunft bei anderen Bergstöcken als "normal" anzusehen ist. Genannt wurde dort als nächster Ort Grindelwald.

Gruß

Henning

Keine Frage, die Längen- bzw. Volumenausdehnung birgt unglaubliche Kräfte. Deshalb komme ich ja auch auf den Gedanken, dies als Stromerzeuger zu nutzen. Denn Kraft=Energie=Strom.

Und wenn wenige Grade Temperaturunterschied derart gewaltige Kraftmengen freisetzen, sollte es doch mit dem Teufel zugehen, wenn man das nicht in Strom umwandeln könnte!

[Frei-denker]

Du hast das Beispiel selber gebracht, darauf bezog sich meine Aufgabe.
In der Physik wird halt sehr präzise und hinreichend genau formuliert.

Natürlich können wir auch eine Aufgabe mit dem wasserdurchflossen Stahlrohr, sagen wir mal DN 20 und einer Durchflußmenge von 100 l/h, wieder Elbewasser, stellen.

Diese Aufgabe fällt aber wegen der Kompliziertheit bereits in den tech.phys.-chem. Hochschulbereich, weil bei einer Stagnation oder beim laminarem Fließen des Elbewassers die sog. instationäre Korrosion im System Fe-H2O einsetzt, die die Energiebilanz und Wärmeübertragung stark beeinflusst.

Diese Kenntnisse werden in der Schule nicht vermittelt.

Nun, um genaue Rechnungen bzgl. der Wärmekapazität anzustellen, fehlen mir aktuell noch die nötigen Kenntnisse.

Doch ich denke, wir können auch schon so abschätzen, daß ein 200 m langes Stahlrohr mit DN 10 mm, welches eine Flüssigkeit mit hohem Volumenausdehnungs-Koeffizienten beinhaltet durch das Legen ins Elbwasser recht schnell eine Temperaturänderung und damit Ausdehnung erreichen kann.

Mal ein Beispiel:

Rohrdurchmesser: 1 cm
Rohrlänge: 200m
Flüssigkeit: Benzol
Ausdehnung Benzol bei 1 Kelvin Temperaturdiff.: 1,16 cm³/Liter
Rohrinhalt: ca. 15,7 Liter
Volumenzunahme pro 1 Kelvin: 0,018212 Liter
Pegelerhöhung im Rohr bei 1 Kelvin Temperaturerhöhung: 23,2 cm

Fazit: Bei einer Rohrlänge von 200m reicht schon ein Grad Temperaturdifferenz aus, um im Rohr eine Pegelerhöhung um 23,2 cm zu bewirken.

Und durch die Länge des Rohres läßt sich auch leicht eine Temperaturdifferenz in einem Wasserbad erreichen.

Die 23,2 cm Pegeldifferenz könnten dann als Hub für den Antrieb eines Generators genutzt werden. Dazu muß nur ein geeignetes Getriebe zwischengeschaltet werden.

[arnd]

Keine Frage, die Längen- bzw. Volumenausdehnung birgt unglaubliche Kräfte. Deshalb komme ich ja auch auf den Gedanken, dies als Stromerzeuger zu nutzen. Denn Kraft=Energie=Strom.

Und wenn wenige Grade Temperaturunterschied derart gewaltige Kraftmengen freisetzen, sollte es doch mit dem Teufel zugehen, wenn man das nicht in Strom umwandeln könnte!
Leg doch einen Fahrraddynamo unter ein sich langsam ausdehnendes oder zusammenziehendes Stück Metall,schließe ein Voltmeter an und dann mache einige Versuche mit Wasser welches sich ausdehnt oder zusammzieht und dabei ein Schaufelrad bewegt,dass wiederum eine Lichtmaschine anteibt. Das waren praktische Vorschläge ,du kannst das Ergebnis dann hochrechnen und wirst möglicherweise feststellen,dass Aufwand und Nutzen in keinem Verhältnis stehen.

[Frei-denker]

Leg doch einen Fahrraddynamo unter ein sich langsam ausdehnendes oder zusammenziehendes Stück Metall,schließe ein Voltmeter an und dann mache einige Versuche mit Wasser welches sich ausdehnt oder zusammzieht und dabei ein Schaufelrad bewegt,dass wiederum eine Lichtmaschine anteibt. Das waren praktische Vorschläge ,du kannst das Ergebnis dann hochrechnen und wirst möglicherweise feststellen,dass Aufwand und Nutzen in keinem Verhältnis stehen.

Dazu benötige ich ein passendes Getriebe, damit der kurze Weg der Ausdehnung in einen langen Rotorlauf umgesetzt wird. Und so ein Getriebe besitze ich nicht, werde also erstmal auf dem Papier weitermachen müssen.

Um Getriebe und Ausdehnung entsprechen abzustimmen benötigt man vermutlich Ingenieurswissen. Von daher stelle ich das Getriebe nur mal als abstrakte Größe in den Raum und konzentriere mich auf die Kraft, die durch Ausdehnung freigesetzt wird.

[arnd]

Dazu benötige ich ein passendes Getriebe, damit der kurze Weg der Ausdehnung in einen langen Rotorlauf umgesetzt wird. Und so ein Getriebe besitze ich nicht, werde also erstmal auf dem Papier weitermachen müssen.

Um Getriebe und Ausdehnung entsprechen abzustimmen benötigt man vermutlich Ingenieurswissen. Von daher stelle ich das Getriebe nur mal als abstrakte Größe in den Raum und konzentriere mich auf die Kraft, die durch Ausdehnung freigesetzt wird.

Bastle dir ein Getriebe aus einem Stabilbaukasten. Das war kein Witz.

[WALDSCHRAT]

Keine Frage, die Längen- bzw. Volumenausdehnung birgt unglaubliche Kräfte. Deshalb komme ich ja auch auf den Gedanken, dies als Stromerzeuger zu nutzen. Denn Kraft=Energie=Strom.

Und wenn wenige Grade Temperaturunterschied derart gewaltige Kraftmengen freisetzen, sollte es doch mit dem Teufel zugehen, wenn man das nicht in Strom umwandeln könnte!

Nun wird es ja wieder mal interessant hier:

Vorab: Welche Aggregatsumwandlung meinst Du, energetisch nutzen zu können?

Wasser zu Eis oder Eis zu Wasser?

So Du antwortest, bekommst Du gleich noch eine Frage aufgebügelt:

Technisch wie?

Gruß

Henning

[Frei-denker]

Nun wird es ja wieder mal interessant hier:

Vorab: Welche Aggregatsumwandlung meinst Du, energetisch nutzen zu können?

Wasser zu Eis oder Eis zu Wasser?

So Du antwortest, bekommst Du gleich noch eine Frage aufgebügelt:

Technisch wie?

Gruß

Henning

Ein Wechsel zu einem anderen Agregatzustand halte ich noch nichtmal für nötig.

Wie ich weiter oben bereits schrieb, setzt die Volumenausdehnung einer Flüssigkeit mit hohem Ausdehnungs-Koeffizienten bereits jede Menge Kraft frei.

Wie das technisch umzusetzen ist, schrieb ich ja auch schon: Ein 200m Stahlrohr, das mit Benzol gefüllt ist und in ein Wasserbecken mit kaltem Wasser (Flußwasser) getaucht wird.

Die Pegelstanderhöhung in dem Stahlrohr könnte die Ausdehnungskraft an einen Kolben weitergeben. An diesem ist eine Pleuelstange, welche die Kraft über ein Getriebe an den Generator weitergibt.

Man mache sich auch klar, daß die Temperaturdifferenz von einem Grad Kelvin nicht viel ist. Man könnte abwechselnd Erdwärme und Flußwasser auf den Wärmetauscher wirken lassen, so daß laufend ein Temperaturwechsel stattfindet und der Generator so laufend in Bewegung bleibt.

[Walter Hofer]

Und wenn wenige Grade Temperaturunterschied derart gewaltige Kraftmengen freisetzen, sollte es doch mit dem Teufel zugehen, wenn man das nicht in Strom umwandeln könnte!



Wärmeübertragung über Austauscher ist bei der Geothermie eine interessante und auch wirtschaftliche Alternative; es besteht aber auch hier das Problem, dass pi mal Daumen bei einer Energieumwandlung 50% in Strom und 50% in Wärme anfallen; nur dort, wo beide Endprodukte parallel nutzbar ist, rechnet sich der technische Aufwand.

http://images.google.de/imgres?imgurl=http://www.geothermie.de/egec/waermetauscher.jpg&imgrefurl=http://www.geothermie.de/egec/ifkdfadt.htm&h=341&w=529&sz=17&hl=de&start=5&tbnid=AEtTIxmz8_G6KM:&tbnh=85&tbnw=132&prev=/images%3Fq%3DW%25C3%25A4rmetauscher%26svnum%3D10%2 6hl%3Dde%26lr%3D%26sa%3DN

Um noch mal kurz auf dein wasserdurchflossenes Eisenrohr zurückzukommen,
vereinfacht ausgedrückt :

Eisen gehört zu den unedlen Metallen und bildet deshalb im Kontakt mit sauerstoffhaltigem Wasser den bekannten "Rost", ein Gemenge diverser Eisenoxide, die aber nicht wie bei den anderen unedlen Metallen, Aluminium, Zink, Blei, eine schützenden Oxidschicht im inneren des Stahlrohres bilden, sondern "blätterig" als amorphe Masse ("Rostwasser") aus der Leitung gespült werden, mit dem Effekt, dass das ungeschützte Stahlrohr auf Dauer durch Innenkorrosion zerstört wird. Durch diese chemische Oxidation geht viel Energie "verloren"; der Vorgang läuft umso schneller ab, gehöher die Wassertemperatur ist, grob gesagt erhöht 1 °C Temperaturerhöhung die Reaktionsgeschwindigkeit RG der Eisenumwandlung um den Faktor 10.

Deshalb sind nutzbare Energieübertragungen im System Fe-H2O-FeOOH nicht möglich. Zur Vermeidung des Rostwasservorkommens muss das Wasser

entweder

- starkt mit HCO3(-) gepuffert sein, hartes oder mittelhartes Wasser, zur Ausbildung einer Eisen-Calciumcarbonat-Schutzsschicht

oder

- mit HPO4(2-) versetzt werden, - bei weichen Wässern - damit sich unlösliches Eisenphosphat im Innern als feste Schutzschicht bilden kann, und die Eisenoxid (Rostbildung) verhindert.

Das Verfahren kennt jeder , der mal Roststellen am Auto entfernt hat.

Mit der Bildung und dem Aufwachsen einer Innenschutzschicht im Stahlrohr wird die Wärmeübertragung des Wassers auf den Mantel sehr stark herabgesetzt.

[bernhard44]

Theorie graue Theorie, Ausdehnung..... zusammenziehen und das wie viel mal?
Materialermüdung und Brüche werden dem Spuk bald ein Ende bereiten!

[arnd]

@Freidenker

Lass dich nicht von dem Heer der Kritiker entmutigen und forsche weiter.Edison hat auch so angefangen;)

[Biskra]

Ich habe meinem Physiklehrer meine Überlegung mal erzählt und gefragt, was er dazu meint. Er sagte, daß dies grundsätzlich funktionieren könnte und ich solle doch mal einen Prototyp bauen.

Dein Physiklehrer hat Humor.

[Frei-denker]

Um noch mal kurz auf dein wasserdurchflossenes Eisenrohr zurückzukommen,
vereinfacht ausgedrückt :
.

Sag mal, liest du meine Postings eigentlich überhaupt? :motz:

Ich habe nie von einem wasserdurchflossenem Eisenrohr gesprochen!!!!!!!

Ich sprach von einem mit Benzol gefülltem, abgeschlossenen Rohr (z.B. Edelstahl), welches mit Wasser umspült wird! Das ümspülende Wasser gibt seine Kälte (Wärme) an das Rohr ab, welches dann das innere Benzol temperiert. Nicht das Rohr muß sich ausdehnen, sondern das Benzol!!!

Also komm mir jetzt nicht mit so nem Blech wie daß das Rohr rosten könnte! :rolleyes:

[Frei-denker]

Theorie graue Theorie, Ausdehnung..... zusammenziehen und das wie viel mal?
Materialermüdung und Brüche werden dem Spuk bald ein Ende bereiten!

Na klar, deswegen fallen ja auch laufend unsere Hydraulikbagger in sich zusammen! :rolleyes: :rolleyes: :rolleyes:

Ist hier heute eigentlich Spamstunde?

[Walter Hofer]

Flüssigkeit: Benzol
Ausdehnung Benzol bei 1 Kelvin Temperaturdiff.: 1,16 cm³/Liter

Auch Benzol muss durch endogene Reaktionen (= Energiezufuhr) erst hergestellt werden; Umgang und Kontakt mit dem kreserzeugengen Benzol in Wasser genehmigt dir keine Behörde.

http://www.seilnacht.com/Chemie/ch_benzo.gif

F leichtentzündlich
T giftig

krebserzeugend Kat. K1!
erbgutverändernd Kat. M2!
Hautresorption möglich!


RS-Sätze:
R 45, 11, 48/23/24/25 S 53, 45
Entsorgung: G 1
MAK: 1 ml/m3

MG: 78,11 g/mol
Dichte: 0,879 g/cm3
Schmelztemperatur: 5,5 °C
Siedetemperatur: 80,15 °C
Wasserlöslichkeit: nur schwach:
100ml Wasser lösen 0,08 ml
andere Löslichkeiten: Alkohol,
Ether, Fette, Harze, Phospor, Iod
Explosionsgrenzen:
1,4 - 8 Vol.-% (Luft)
______________________

Viel Spass beim lockere Umgang mit C6H6 ! :cool2:

[Walter Hofer]

Dein Physiklehrer hat Humor.

nicht nur der, sein Chemielehrer Walter Hofer, auch. :)



http://mitglied.lycos.de/jblparagon/pardon-satire/pardonsmilie25.gif

[Frei-denker]

Wer hier nichts zum Thema beizutragen hat, möge sich doch bitte ins Spamforum begeben.

[arnd]

Wer hier nichts zum Thema beizutragen hat, möge sich doch bitte ins Spamforum begeben.

Mach praktische Versuche im Kleinen ,das überfordert deinen Geldbeutel nicht. Lass dir was einfallen,suche dein Material auf dem Schrottplatz. Ich finde es gut ,dass du dir Gedanken machst.

[Biskra]

Was für Energie soll denn da rauskommen, wenn dein Rotor in einer Stunde gerade mal drei Umdrehungen macht?

[Manfred_g]

Dein Physiklehrer hat Humor.

Den braucht er auch.

[Frei-denker]

Mach praktische Versuche im Kleinen ,das überfordert deinen Geldbeutel nicht. Lass dir was einfallen,suche dein Material auf dem Schrottplatz. Ich finde es gut ,dass du dir Gedanken machst.

Das Getriebe ist das Schwierigste. Das muß gut auf die Ausdehnung und die benötigte Drehzahl der Lichtmaschine abgestimmt sein. Ich fürchte, da werd ich erst noch einiges in der Schule über Elektrotechnik bzw. Generatoren lernen müssen, um das optimal hinzubekommen. Ein Grund Elektrotechnik zu studieren! :]

Bauen werde ich den Prototyp auf jeden Fall.

[arnd]

Das Getriebe ist das Schwierigste. Das muß gut auf die Ausdehnung und die benötigte Drehzahl der Lichtmaschine abgestimmt sein. Ich fürchte, da werd ich erst noch einiges in der Schule über Elektrotechnik bzw. Generatoren lernen müssen, um das optimal hinzubekommen. Ein Grund Elektrotechnik zu studieren! :]

Bauen werde ich den Prototyp auf jeden Fall.

Studiere Elektrotechnik,damit hast du beruflich auf jeden Fall Chancen.

[Frei-denker]

Studiere Elektrotechnik,damit hast du beruflich auf jeden Fall Chancen.

Das ist mein Plan! :)

Energietechnik ist ein fazinierender Bereich!

[Walter Hofer]

Ich sprach von einem mit Benzol gefülltem, abgeschlossenen Rohr (z.B. Edelstahl), welches mit Wasser umspült wird! Das ümspülende Wasser gibt seine Kälte (Wärme) an das Rohr ab, welches dann das innere Benzol temperiert. Nicht das Rohr muß sich ausdehnen, sondern das Benzol!!!


Okay, also nehmen wir C6H6, Benzol, das nicht die volumenändernden Eigenschaften hat, wie H2O (H-Brückenbildung, Wasser-Anomalie), währenddessen ist C6H6 ein Ringmolekül mit delokalisiertem pi-elektronen-system.

Nimm mal Benzol mit dem Dampfdruck und der wunderbaren Eigenschaft, die Dichtungen zu lösen, und gasförmig zu entweichen. Sollest du zufällig Raucher sein, wirf eine Kippe in die Nähe des Rohres; dann mach es Bumm, und es war dein letztes, hoffnungsvolles Experiment.

Ich kann dir aus meiner bescheidenen Sicht dringend davon abraten,
Physik oder Chemie zu studieren.

[Walter Hofer]

Zitat von arnd liebezeit
Studiere Elektrotechnik,damit hast du beruflich auf jeden Fall Chancen.


Das ist mein Plan! :)

Energietechnik ist ein fazinierender Bereich!

Das mag schon sein, studiere aber nicht an der RWTH Aachen.
Mein Schwager war dort damals, wie die meisten angehenden Elektro-Ings. am Pflichtfach Chemie zweimal gescheitert und aus die Maus. Probiere es besser anderswo.

----------------
edit:
Ich hoffe, deine Mathe-Kenntnisse sind überdurchschnittlich?

[Frei-denker]

Okay, also nehmen wir C6H6, Benzol, das nicht die volumenändernden Eigenschaften hat, wie H2O (H-Brückenbildung, Wasser-Anomalie), währenddessen ist C6H6 ein Ringmolekül mit delokalisiertem pi-elektronen-system.
Lass mal Benzol mit dem Dampfdruck und der wunderbaren Eigenschaft, die Dichtungen zu lösen, und gasförmig zu entweichen. Sollest du zufällig Raucher sein, wirf eine Kippe in die Nähe des Rohres; dann mach es Bumm, und es war dein letztes, hoffnungsvolles Experiment.

Ich kann dir aus meiner bescheidenen Sicht dringend davon abraten,
Physik oder Chemie zu studieren.

Kann es sein, daß du hier nur noch nach an den Haaren herbeigezogenen Einwänden suchst, um überhaupt irgendwas einwenden zu können?

Erst meintest du die Rohre würden wegrosten, jetzt fliegt gleich alles in die Luft.
Unsere Autos fliegen ja auch alle in die Luft, nicht wahr? :rolleyes:

Aber vielleicht findet sich hier ja noch einer, der in der Lage ist, daß Thema sachlich zu erörtern, ohne sich aufspielen zu wollen.

[Walter Hofer]

Kann es sein, daß du hier nur noch nach an den Haaren herbeigezogenen Einwänden suchst, um überhaupt irgendwas einwenden zu können?

Erst meintest du die Rohre würden wegrosten, jetzt fliegt gleich alles in die Luft.


Nochmals in der Phsyik, physikalischen Chemie, allg. anorg. Chemie werden Fragestellungen und Aufgaben sehr präzise formuliert.

1. Du hast von einem mit wasserdurchflossenen Eisen/Stahlrohr gesprochen,
darauf hin habe ich so allgemeinverständlich wie nur möglich geantwortet.

2. Danach sprichst du plötzlich von Benzol als Medium, darauf habe ich

a) mit einen massiven Warnhinweis bzgl. C6H6 geantwortet

http://www.politikforen.de/showpost.php?p=1109696&postcount=50

b) auf dein abenteuerliches Experiment mit C6H6 geantwortet.

Beachte bitte in den Warnhinweisen die Explosionsgrenze:

Benzol-Luft ! Da wird dir aber anders ! Junge, Junge

Explosionsgrenzen:
1,4 - 8 Vol.-% (Luft)

und bitte jetzt nicht mit anderen org. Flüssigkeiten,
wie Ethanol, Methanol oder tertiärem Amly-2n-Propanol ankommen.




Aber vielleicht findet sich hier ja noch einer, der in der Lage ist, daß Thema sachlich zu erörtern, ohne sich aufspielen zu wollen.

Daran habe ich kein Interesse.
Betrachte diesen kleinen Einschub mal als Vorgeschnack auf härtere Bandagen an der Uni, da gibt es keine Kuschelphysik mehr wie an den Schulen, und auch nicht solch nette Physiklehrer.

[Frei-denker]

Nochmals in der Phsyik, physikalischen Chemie, allg. anorg. Chemie werden Fragestellungen und Aufgaben sehr präzise formuliert.

1. Hast du von einem mit wasserdurchflossenen Eisen/Stahlrohr gesprochen,
darauf hin habe ich so allgemeinverständlich wie nur möglich geantwortet.

2. Sprichts du danach plötzlich von Benzol als medium, darauf habe ich

a) mit einen massiven Warnhinweis bzgl. C6H6 geantwortet

http://www.politikforen.de/showpost.php?p=1109696&postcount=50

b) auf ein abenteuerliches Experiment mit C6H6 geantwortet.

Beachte bitte in den Warnhinweisen die Explosionsgrenze:

Benzol-Luft ! Da wird dir aber anders ! Junge, Junge

Explosionsgrenzen:
1,4 - 8 Vol.-% (Luft)

und bitte jetzt nicht mit anderen org. Flüssigkeiten,
wie Ethanol, Methanol oder tertiärem Amly-2n-Propanol ankommen.

Das es im Grunde aber nur um ein Medium geht, welches einen hohen Ausdehnungs-Koeffizienten hat, ist dir aber wohl entgangen, hm?

Welches das jetzt im speziellen ist, ist für das Konzept irrelevant.

Doch es geht dir offensichtlich nur darum, irgendwas einwenden zu können - sei es noch so irrelevant.

[Walter Hofer]

Das es im Grunde aber nur um ein Medium geht, welches einen hohen Ausdehnungs-Koeffizienten hat, ist dir aber wohl entgangen, hm?

Doch es geht dir offensichtlich nur darum, irgendwas einwenden zu können - sei es noch so irrelevant.

Mit solchen Einwänden musst du dich an der Uni täglich auseinandersetzen.
Deinen Optimismus und deinen Erfinderdrang will dir niemand nehmen.

Es gibt halt noch mehr Parameter, Variable, für Energie-Kreisprozesse als nur den einen, den Ausdehnungs-Koeffizienten, ich meine, das ist insgesamt rübergekommen.

[WALDSCHRAT]

Kleiner Einschub :

http://www.biologie.de/w/images/thumb/1/18/300px-Gletch_und_Rhonegletscher_um_1900.jpeg

Rhonegletscher um 1900

http://www.biologie.de/w/images/thumb/4/4d/300px-PICT0121.JPG

Rhonegletscher 28.05.2005

Auch kurzer Einschub zu Deinen eingestellten Photos:

Während das von 1900 eingestellte Photo noch beweist, daß der Gletscher beinahe an das inzwischene abgerissene Edelhotel fast nach Gletsch hineinreichte, ist auf dem von Dir auf dem auf 2005 datierte Photo zu sehen, daß er (der Gletscher) nicht mal mehr ganz auf die Höhe von der Eisgrotte herunterkommt!!! Das sind mindestens 35 km Differenz und bedeutet zwei arbeitslose "Eisbären" mehr in der Schweizerischen Gesellschaft!

Grüße

Henning

[Manfred_g]

Das obere würde ich eher für ein Gemälde halten. Das ist aber, wenn es halbwegs realitätsgetreu ist, natürlich egal. Man möchte sich der Natur wegen wünschen, es wäre nicht ganz realitätsgetreu...

[WALDSCHRAT]

Zur Vermeidung von Unklarheiten:

Mit den Eisbären meine ich 2 Männer, die in dieser Grotte eben jenen in Eisbärenuniform gegeben haben und sich gegen Fränklis auf Photos mit den Besuchern der Eisgrotte verewiglichen ließen.

Henning

[Rocky]

Frei-denker:

Ich meine es nur gut.

Die temperaturanhaengige Laengenausdehnung von Eisenbahnschienen ist irgendwie kein gutes Beispiel fuer die Energiegewinnung.

Eisenbahnschienen sind heutzutage zusammengeschweisst, und deren Temperaturkoeffizient ist durch komplexe Legierungen gegen Null gebracht.

Aber ich moechte Dich auf eine andere enorme Energiequelle aufmerksam machen, die erstaunlich wenig beachtet werden: Die Gezeiten - In englisch die Tides.

Die Energie in den Gezeiten ist erheblich.

Die Bay of Fundy, zwischen der USA und Kanada, nur um ein Beispiel zu nennen, hat einen Gezeitenunterschied von 58 Fuss (Du kannst das sicher umrechnen in Meter).

Rocky

[Walter Hofer]

Frei-Denker,

betrachte diese Diskussion als Gewinn und Probelauf für dein späteres Studium. Allerdings solltest du dir wirklich noch einmal die Fachrichtung überlegen:

mit den sog. klassischen Fächern erhalten die meisten Absolventen keine Arbeitsstelle; lukrativer sieht es bei den neuen Studienfächern, wie Biomechanik,
Bioinformatik und Bioelektronik aus.

[Frei-denker]

Frei-Denker,

betrachte diese Diskussion als Gewinn und Probelauf für dein späteres Studium. Allerdings solltest du dir wirklich noch einmal die Fachrichtung überlegen:

mit den sog. klassischen Fächern erhalten die meisten Absolventen keine Arbeitsstelle; lukrativer sieht es bei den neuen Studienfächern, wie Biomechanik,
Bioinformatik und Bioelektronik aus.

Ärgerlich ist, daß man so ein interessantes Thema hier nicht diskutieren kann, weil sich hier lediglich ein Haufen ahnungsloser Klugscheißer einfindet, die überhaupt nicht über das Thema diskutieren wollen, sondern sich nur mit den absurdesten Einwänden aufspielen wollen.

[Don]

@Freidemker:

Zwar auf den ersten Blick interessanter Gedanke, jedoch hat ManfredG bereits den grundlegendsten Satz dazu gesagt. Mehr Energie als durch die Erwärmung in irgendein Material gestckt wird, läßt sich nicht rausholen (Energieerhaltung, thermodynamische Grundlagen)
Nun kannst Du sagen Du willst kein abgeschlossenes System, die Erwärmung erfolgt meinentwegen durch Sonneneinstrahlung und vice versa.

Die Kräfte, die z.B. bei einem Festkörper wie einem Rohr auftreten, sind definiert als:
1) Zwangskraft: F = E x A x alpha(t) x deltaT
wobei: E= Elastizitätsmodul (Stahl ca. 210.000 N/mm²)
alpha (t) = Längenausdehungskoeffizient 1/K (Stahl ca. 16 x 10 exp -6)
A = Quershnittsläche mm²
deltaT= Differenztemperatur K

2) Zwangsspannung: sigma= F / A

3) Querdehnung: epsilon = delta d/ d
4) Querdehnungsfaktor my = epsilon(d) / epsilon
Wobei dieser Faktor bei Stahl etwa 0,3 beträgt.


Aber ein Beispiel:

Wir nehmen einen Stahlstab mit d= 100mm und erwärmen ihn um sagen wir 20°
F = 215.000 N/mm² x 16 x 10 exp -6 x 7.850 mm² x 20°C = 540.080 N
entspricht etwa ~ 54 tonnen.

Leider geht das Ganze relativ langsam, zumindest mit Sonnenenergie, und nur in eine Richtung, fürs Kontrahieren mußt Du den Stab nämlich wieder abkühlen, also warten bis es Nacht wird.

Mit den Begriffen oben Begriffen kannst Du nun mal Literaturrecherche betreiben und gucken, ob du daraus die Kraft ermitteln kannst, die Dir bei Erwärmung zur Verfügung steht.
Allerdings würde ich Dir dringend anraten, nicht die Ausdehnung (bei Festkörpern) sondern die Kontraktion zu nutzen. Stahlrohre oder Träger haben bei Druckbelastung die unangenehme Eigenschaft, sich bei Überschreiten der Knicklast urplötzlich drastisch zu verbiegen.


Wo das Problem bei Flüssigkeiten liegt, die als praktische Näherung nicht komprimierbar sind und leichter zu handeln, versuche ich später noch in Kurzform zu fassen.

Grundsätzlich besteht aber auch hier das Problem der zwar durchaus beachtlichen Kräfte, aber eben auch deren extrem langsamen Verlauf sowie den enormen Aufwand, soll Erwärmung und Kühlung technisch sinnvoll beschleunigt werden.

[Frei-denker]

@Freidemker:

Zwar auf den ersten Blick interessanter Gedanke, jedoch hat ManfredG bereits den grundlegendsten Satz dazu gesagt. Mehr Energie als durch die Erwärmung in irgendein Material gestckt wird, läßt sich nicht rausholen (Energieerhaltung, thermodynamische Grundlagen)
Nun kannst Du sagen Du willst kein abgeschlossenes System, die Erwärmung erfolgt meinentwegen durch Sonneneinstrahlung und vice versa.

Die Kräfte, die z.B. bei einem Festkörper wie einem Rohr auftreten, sind definiert als:
1) Zwangskraft: F = E x A x alpha(t) x deltaT
wobei: E= Elastizitätsmodul (Stahl ca. 210.000 N/mm²)
alpha (t) = Längenausdehungskoeffizient 1/K (Stahl ca. 16 x 10 exp -6)
A = Quershnittsläche mm²
deltaT= Differenztemperatur K

2) Zwangsspannung: sigma= F / A

3) Querdehnung: epsilon = delta d/ d
4) Querdehnungsfaktor my = epsilon(d) / epsilon
Wobei dieser Faktor bei Stahl etwa 0,3 beträgt.


Aber ein Beispiel:

Wir nehmen einen Stahlstab mit d= 100mm und erwärmen ihn um sagen wir 20°
F = 215.000 N/mm² x 16 x 10 exp -6 x 7.850 mm² x 20°C = 540.080 N
entspricht etwa ~ 54 tonnen..
@Don

Vorab erstmal ein Dankeschön dafür, daß du dir die Mühe gemacht hast, das auszurechnen.

Wenn ich deine Ausführungen richtig verstanden habe würde ein Stahlstab bei Erwärmung theoretisch 54 Tonnen anheben könne. Das ist doch schonmal eine ganz enorme Kraft, die sich doch irgendwie nutzen lassen können müßte.



Leider geht das Ganze relativ langsam, zumindest mit Sonnenenergie, und nur in eine Richtung, fürs Kontrahieren mußt Du den Stab nämlich wieder abkühlen, also warten bis es Nacht wird..
Was wir also brauchen ist eine schnelleren Temperaturwechsel, um einen Generator dauerhaft antreiben zu können.

Man könnte also mit zwei Flüssigkeitskreisläufen arbeiten, die unterschiedliche Temperaturen haben. Angenommen, man nutzt in einem Kreislauf die Erdwärme (ca. 15 °) und im anderen die Außenluft (ca. 25°) und läßt den Stahlstab abwechselnd mal von dem einen, mal von dem anderen Flüssigkeitskreislauf umspülen. Dann hätte man eine permanente Ausdehnung bzw. ein Zusammenziehen des Stabes.

Was man dann nur noch braucht, ist eine Übersetzung, welche den kurzen Ausdehnungsweg in einen langen Weg bzw. in viele tausend Generatorumdrehungen übersetzt.



Mit den Begriffen oben Begriffen kannst Du nun mal Literaturrecherche betreiben und gucken, ob du daraus die Kraft ermitteln kannst, die Dir bei Erwärmung zur Verfügung steht.
Allerdings würde ich Dir dringend anraten, nicht die Ausdehnung (bei Festkörpern) sondern die Kontraktion zu nutzen. Stahlrohre oder Träger haben bei Druckbelastung die unangenehme Eigenschaft, sich bei Überschreiten der Knicklast urplötzlich drastisch zu verbiegen..
Flüssigkeiten scheinen mir da auch praktischer, da die Volumenausdehnung größer als die Längenausdehung ist und der Temperaturtransfer leichter ist.



Wo das Problem bei Flüssigkeiten liegt, die als praktische Näherung nicht komprimierbar sind und leichter zu handeln, versuche ich später noch in Kurzform zu fassen.

Grundsätzlich besteht aber auch hier das Problem der zwar durchaus beachtlichen Kräfte, aber eben auch deren extrem langsamen Verlauf sowie den enormen Aufwand, soll Erwärmung und Kühlung technisch sinnvoll beschleunigt werden.

Mach dir klar, daß man eine Flüssigkeit in einem Wärmetauscher innerhalb 10 Minuten erwärmen/abkühlen kann.

Ich denke, das Geniale an dieser Idee ist, daß man so die Energie aus bereits kleinen Temperaturunterschieden in natürlichen Medien herausholen kann. Denn bereits ein Temperaturunterschied von ca. 10 Grad zwischen Luft und Flußwasser kann zur Energieerzeugung genutzt werden. Alles was man braucht ist ein effektives Wärmetauscher-System.

[Walter Hofer]

Ärgerlich ist, daß man so ein interessantes Thema hier nicht diskutieren kann, weil sich hier lediglich ein Haufen ahnungsloser Klugscheißer einfindet, die überhaupt nicht über das Thema diskutieren wollen, sondern sich nur mit den absurdesten Einwänden aufspielen wollen.

Dann musst du einfach die Geduld aufbringen, auch den absurdesten Einwand zu widerlegen. Ich brachte dafür auch sehr lange, z.B. die "Falle" beim Maxwell'schen Dämon", zu finden. Kennst du das Phänomen dieser einfachen Energieerzeugung?

[Biskra]

Alles was du machen willst, Freidenker, ist das Prinzip Kühlschrank anzuwenden zur Energiegewinnung. Vielleicht solltest du mal so rangehen. :]

[Walter Hofer]

Alles was du machen willst, Freidenker, ist das Prinzip Kühlschrank anzuwenden zur Energiegewinnung. Vielleicht solltest du mal so rangehen.

Vorsicht, Fragen zum Kühlschrank können auch gefährlich sein;
Nimmt die Temperatur in einem geschlossen System mit einen Kühlstank

a) ab
b) zu
c) oder bleibt sie gleich ?

Bitte begründen Sie ihre Lösung.

Eine fiese Frage! (3. Sem. Thermodynamik) :D

[Biskra]

Vorsicht, Fragen zum Kühlschrank können auch gefährlich sein;
Nimmt die Temperatur in einem geschlossen System mit einen Kühlstank

a) ab
b) zu
c) oder bleibt sie gleich ?

Bitte begründen Sie ihre Lösung.

Eine fiese Frage! (3. Sem. Thermodynamik) :D

Kommt auf die Temperatur im Kühlschrank und auf die der Umgebung an. Bei normalen Bedingungen müßte die Temperatur in der Umgebung zunehmen und die im Kühlschrank sinken, jedoch natürlich nur bei externer Energiezufuhr (Strom). Ist diese nicht vorhanden, passen sich logischerweise Kühlschrank-und Umgebungstemperatur mit der Zeit an.

[Rocky]

Walter: Eine Frage fuer Dich.
Ich habe mal in einem Dormitory gewohnt in einem Forschungszentrum im heissen New York August.
Mein Zimmernachbar stoehnte ueber die Hitze, der Andere Nachbar schlug vor: Mach' den Kuehlschrank auf, dann wird's kaelter.

Hatte der Andere recht?

Rocky

[Walter Hofer]

Walter: Eine Frage fuer Dich.
Ich habe mal in einem Dormitory gewohnt in einem Forschungszentrum im heissen New York August.
Mein Zimmernachbar stoehnte ueber die Hitze, der Andere Nachbar schlug vor: Mach' den Kuehlschrank auf, dann wird's kaelter.

Hatte der Andere recht?

Rocky

Nein es wird wämer, weil die Wärmeentwicklung des Kühlschrankmotors größer ist als der Wärmeentzug im Kühlschrank;
salopp gesagt ist ein offener Kühlschrank ein schlecht funktionierender Ofen.

[Rocky]

Nein es wird wämer, weil die Wärmeentwicklung des Kühlschrankmotors größer ist als der Wärmeentzug im Kühlschrank;
salopp gesagt ist ein offener Kühlschrank ein schlecht funktionierender Ofen.


Bin beeindruckt. Ist also noch Hoffnung fuer Dich.
Rocky

[Walter Hofer]

Kommt auf die Temperatur im Kühlschrank und auf die der Umgebung an. Bei normalen Bedingungen müßte die Temperatur in der Umgebung zunehmen und die im Kühlschrank sinken, jedoch natürlich nur bei externer Energiezufuhr (Strom). Ist diese nicht vorhanden, passen sich logischerweise Kühlschrank-und Umgebungstemperatur mit der Zeit an.

Der Haken ist wirklich die externe, nötige Stromzufuhr, denn damit liegt kein geschlossenes System mehr vor.

Ist diese nicht vorhanden, passen sich logischerweise Kühlschrank-und Umgebungstemperatur mit der Zeit an. richtig !
Und je nach der Temperaturdifferenz zwischen Raum- und Innentemperatur stellt sich im isolierten Raum eine mittlere Temperatur ein, wenn man die Kühlschranktür öffnet.

Bei externer Stromzuführ in den isolierten Raum erhöht sich auch bei geschlossener Kühlschrank - im Gesamtsystem Raum+Kühlschrank - die mittlere Temperatur des Gesamtsystem, weil der Wirkungsgrad des Motor keine 100% beträgt.

[Walter Hofer]

Bin beeindruckt. Ist also noch Hoffnung fuer Dich.
Rocky

Man soll die Hoffnung nie aufgeben. :)

[Rocky]

Man soll die Hoffnung nie aufgeben. :)

Gebe ich nie auf, die Hoffnung.
Deswegen bin ich auch so ein hoffnungsloser Optimist.

Rocky

[politisch Verfolgter]

Die Kraft der Längenausdehnung ist bekanntlich relativ stark.

Ich wüßte nun gerne, wie groß z.B. die Kraft ist, mit der eine Eisenbahnschiene von 100 Metern bei Ausdehnung in Richtung ihrer Enden drückt.

Alternativ stelle ich die Frage: Wie groß ist die Kraft, mit der eine Flüssigkeit, die sich ausdehnt? Wieviel Kilo Gewicht läßt sich mit dieser Kraft hochheben?

Es kann immer nur weniger Energie erzeugt werden, als zugeführt wird.
Wirkungsgrad, genutztes Volumen der Umgebungsenergie und die direkte Sonnenbestrahlung bilden ein vermutl. rel. gering effizientes System - vor allem, wenn man es in Relation zum Metall, dessen Herstellung und Installation betrachtet.

Das ist sicherlich jederzeit im Minimaßstab labortechnisch nachweisbar.
Wers nicht glauben mag, kann sich ja ein Modellchen zusammenstellen.
Ein lehrreiches Projekt für "Jugend forscht" wäre damit darstellbar.

Die Frage also: wieviel Energiedifferenz enthält das umgebende Volumen und wie ist der Wirkungsgrad dieser Energiedifferenz.

[Don]

@Don

Mach dir klar, daß man eine Flüssigkeit in einem Wärmetauscher innerhalb 10 Minuten erwärmen/abkühlen kann.

Ich denke, das Geniale an dieser Idee ist, daß man so die Energie aus bereits kleinen Temperaturunterschieden in natürlichen Medien herausholen kann. Denn bereits ein Temperaturunterschied von ca. 10 Grad zwischen Luft und Flußwasser kann zur Energieerzeugung genutzt werden. Alles was man braucht ist ein effektives Wärmetauscher-System.

Ich brauche mir nichts klarzumachen.
Ich projektiere unter Anderem auch Trocknersysteme.
Die maßgebliche Problematik bei Wärmetauschersystemen ist der Kompromiss zwischen Theorie und paraktisch anwendbarer und finanzierbarer Technik.

Wärmetauscher stellen quasistationäre Prozesse dar. Wenn Du über Zahlen sprichst solltest Du Dir angewöhnen Dich exakt auszudrücken.
Allgemein erwärmen, abkühlen und 10 Minuten sind völlig sinnlose Angaben ohne Durchsatz, Medium, Oberfläche, Wärmedurchgangskoeffizient und Temperaturdifferenz zu definieren. Um nur einige Parameter zu nennen.

[Walter Hofer]

Wärmetauscher stellen quasistationäre Prozesse dar. Wenn Du über Zahlen sprichst solltest Du Dir angewöhnen Dich exakt auszudrücken.
Allgemein erwärmen, abkühlen und 10 Minuten sind völlig sinnlose Angaben ohne Durchsatz, Medium, Oberfläche, Wärmedurchgangskoeffizient und Temperaturdifferenz zu definieren. Um nur einige Parameter zu nennen.

Solche Prozesse, Grundlagen, Wirkungsweise, Parameter und deren exakte Randbedingungen lernen sie im Physikunterricht der Schule nicht.