Seuraa 
Viestejä148

Pystyykö metallin esim raudan lämpölaajenemisen voimia muuttaan taloudellisesti energiaksi?
Jos esim. kutiometrin umpirauta möhkäle lämmitettäs (mahdoliimman edullisest,i tai esim. pelkän auringon voimalla)

Mimmoisella voimalla kuutio laajenee?
Voiko näitä voimia ottaa talteen?

Kuution lämmittämiseen menee valtavasti energiaa. Eikös se energia kumminkin ole, aiankin osittain siinä varastoitunakin?

Sivut

Kommentit (38)

myl
Seuraa 
Viestejä224

Tietysti laajenemisessa tapahtuva mekaaninen työ voidaan ottaa talteen.
Helpoimmin se käy antamalla laajenevan raudan nostaa painoa.

Kun sitten rauta jäähtyy, se luovuttaa lämmittämiseen käytetyn energian vähennettynä painon nostoon käytetyllä energialla ja häviöillä.

Tätä ilmiötä muuten käytetään polttomoottorissa lämpöenergian muuttamiseksi mekaaniseksi työksi. Raudan tilalla tosin käytetään kaasua, joka onkin paljon parempi aine; sen lämpölaajeneminen on valtavasti paljon voimakkaampaa kuin raudalla.

myl

Jää on tuossa asiassa kingi: +4 asteesta vedestä -0 jääksi se laajenee 11 %

Siitähän voisi saada moottorinkin, vaikkakin hyvin matalakierroksisen.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
ekvivalentti
Seuraa 
Viestejä460

Raudan lämpölaajenemista käytetään taloudellisesti hyväksi hyvinkin paljon niin sanotussa lämpökrympissä, jossa akseli liitetään pyöritettävään kappaleeseen. Tätä varten konepajoissa on olemassa lämmitysuunit. Rautaa voidaan myös jäähydyttää hiilihappojäällä samasta syystä. Krymppiliitos on kestävä ja sitä käytetään esimerkiksi sähkömoottoreissa liittämään akseli roottoriin.

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
hamppi

Mimmoisella voimalla kuutio laajenee?
Voiko näitä voimia ottaa talteen?

Voima on verrannollinen aineen sisäiseen jousivakioon, ns kimmokertoimeen, joka teräksellä on luokkaa 206 GPa. Jos siis puristat tarästä kasaan 0.1% eli yhden tuhannesosan, vaaditaan noin 206 MPa paine, eli noin 2 tonnia neliösentille. Sama on tilanne silloin, jos estät terästä lämpölaajenemasta silloin, kun se vapaana laajenisi 0.1%. Näin siis yksinkertaistettuna, mutta monimutkaisempi selitys tuskin kiinnostaa senkään vertaa.

miilu
Seuraa 
Viestejä803
hamppi
Pystyykö metallin esim raudan lämpölaajenemisen voimia muuttaan taloudellisesti energiaksi?
Jos esim. kutiometrin umpirauta möhkäle lämmitettäs (mahdoliimman edullisest,i tai esim. pelkän auringon voimalla)
Mimmoisella voimalla kuutio laajenee?
Voiko näitä voimia ottaa talteen?
Kuution lämmittämiseen menee valtavasti energiaa. Eikös se energia kumminkin ole, aiankin osittain siinä varastoitunakin?

Lähes jokaisellahan on kotona jääkaapin kompura. Siitä löytyy kuppimainen ylilämpösuoja joka on bimetallilevy. Levy lommahtaa lämmön vaikutuksesta toiselle puolelle ja kytkee sähköt pois. Jähtyessään lommahtaa takaisin. Jos tehdään saavin kannen kokoinen bimetallilevy ja asetetaan se kalvopumpun kalvoksi. Tätä vuoroin lämmitettäisiin auringonvalolla, mahdollisesti useilla peileillä, ja lommahduksen tapahduttua peilit kääntyisivät ja jäähdytys olisi vuorossa, jne. Lommahduspumppu nostaisi vettä päivät pitkät. Tuollaisen "lommahdustermostaatin" ikä on yli kymmenen vuotta, sitten kalvo mekaanisesti repeää.

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1572
hamppi
Pystyykö metallin esim raudan lämpölaajenemisen voimia muuttaan taloudellisesti energiaksi?
Jos esim. kutiometrin umpirauta möhkäle lämmitettäs (mahdoliimman edullisest,i tai esim. pelkän auringon voimalla)

Mimmoisella voimalla kuutio laajenee?
Voiko näitä voimia ottaa talteen?

Kuution lämmittämiseen menee valtavasti energiaa. Eikös se energia kumminkin ole, aiankin osittain siinä varastoitunakin?


Metallien lämpölaajeneminen on, kuten joku jo mainitsikin, varsin vähäistä ja siksi sen muuttaminen liikkeeksi on vaikeaa, jos rakenteista ei tee valtavan kokoisia. Helpompaa on käyttää materiaaleja, jotka muuttavat olomuotoaan ja samalla myös merkittävästi ominaistilavuuttaan tietyssä lämpötilassa. Esimerkiksi tällaisten ikkunanaukaisimien vahasylinterejä voisi soveltaa lämpötilamuutosten muuntamiseen liikkeeksi.

Olen joskus nähnyt jossakin systeemin, jossa tällaisella vahasylinterillä ja säppikehällä oli toteutettu hidas pyörimisliike. Ideana oli, että vahasylinteri pukkasi säppikehää iskunpituutensa verran päivän aikana eteenpäin ja vetäytyi yön aikana uuteen iskuun.

Vanha jäärä

Elohopeamittari tulee mieleen.

Kaskelotilla on pään sisällä tahnaa joka laajenee kovasti lämmitessään. Niinpä syvällä uiva kaskelotti suuntaa verenkierron päähän halutessaan pintaan. Vastaava nosteensäätösysteemi on kehitetty sukeltajille, jossa parafiinia lämmitetään peltierillä. Sen laajetessa noste (buoyancy) kasvaa ja voidaan kompensoida esim. syvälle sukeltaessa puvun kokoonpuristumisesta johtuvaa nosteen vähenemistä.

VTT:llä esittelivät lentokoneen siipiprofiilia, jota pystyi muuttamaan sisälle vedettyjä muistimetallilankoja lämmittämällä.

Opettaja
Seuraa 
Viestejä1983
tietää
Jää on tuossa asiassa kingi: +4 asteesta vedestä -0 jääksi se laajenee 11 %

Siitähän voisi saada moottorinkin, vaikkakin hyvin matalakierroksisen.




Tämähän on itse asiassa vähintään ikiliikuja, koska jäätyessään vesi luovuttaa vielä lämpöäkin.

Flummis
Seuraa 
Viestejä25
Opettaja
tietää
Jää on tuossa asiassa kingi: +4 asteesta vedestä -0 jääksi se laajenee 11 %

Siitähän voisi saada moottorinkin, vaikkakin hyvin matalakierroksisen.




Tämähän on itse asiassa vähintään ikiliikuja, koska jäätyessään vesi luovuttaa vielä lämpöäkin.

Eihän ole, koska saa ulkopuolelta energiaa. Sitä kutsutaan auringoksi.

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Flummis
Opettaja
tietää
Jää on tuossa asiassa kingi: +4 asteesta vedestä -0 jääksi se laajenee 11 %

Siitähän voisi saada moottorinkin, vaikkakin hyvin matalakierroksisen.




Tämähän on itse asiassa vähintään ikiliikuja, koska jäätyessään vesi luovuttaa vielä lämpöäkin.

Eihän ole, koska saa ulkopuolelta energiaa. Sitä kutsutaan auringoksi.



Kyllä vesi jäätyy vaikka aurinko ei paista. Tiedän koska olen kokeillut.

hamppi
Seuraa 
Viestejä148
Denzil Dexter
hamppi

Mimmoisella voimalla kuutio laajenee?
Voiko näitä voimia ottaa talteen?

Voima on verrannollinen aineen sisäiseen jousivakioon, ns kimmokertoimeen, joka teräksellä on luokkaa 206 GPa. Jos siis puristat tarästä kasaan 0.1% eli yhden tuhannesosan, vaaditaan noin 206 MPa paine, eli noin 2 tonnia neliösentille. Sama on tilanne silloin, jos estät terästä lämpölaajenemasta silloin, kun se vapaana laajenisi 0.1%. Näin siis yksinkertaistettuna, mutta monimutkaisempi selitys tuskin kiinnostaa senkään vertaa.



Kiitos, tätä kaipasin.

Elikä, m2 terästä laajennessaan nostais 20 600 000kg. Mikäli ei pääsis laajeneen kuin yhteen suuntaan.
Liike taas määräytyis teräksen paksuudesta ja lämpötila erosta?

Ilmeisesti jos tätä laajenemista vastustaa kovenpaa kuin ton 206 MPa ei tapahdu mitään laajenemista?

Rautatiekiskota pääsee kehältään laajeneen jolloi rata ei heitä mutkille...eikä Rovaniemen asema liiku.

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
hamppi

Kiitos, tätä kaipasin.

Elikä, m2 terästä laajennessaan nostais 20 600 000kg. Mikäli ei pääsis laajeneen kuin yhteen suuntaan.
Liike taas määräytyis teräksen paksuudesta ja lämpötila erosta?

Ilmeisesti jos tätä laajenemista vastustaa kovenpaa kuin ton 206 MPa ei tapahdu mitään laajenemista?

Rautatiekiskota pääsee kehältään laajeneen jolloi rata ei heitä mutkille...eikä Rovaniemen asema liiku.




Rakenneteräksen lämpölaajenemiskerroin on noin 12E-6/aste. Toisin sanoen metrin pätkän pituus muuttuu 12 mikrometriä jokaista astetta kohden. Jos kokoat rautatien 20 asteen lämpötilassa ja talvella on pakkasta -30 astetta, yrittää kisko lyhentyä 12E-6 * 50 = 6E-4 = 0.06% tai 0.6 millimetriä jokaista metriä kohden.
Kilometrin kisko yrittää lyhentyä 0.6 metriä ja tuhannen kilometrin kisko 0.6 kilometriä.
Jos lämpöliike on täysin estetty, syntyy kiskoon lämpöjännitys jonka suuruus on tuo venymä x materiaalin kimmokerroin. Tässä tapauksessa siis 0.0006 * 206 000 MPa = 123.6 MPa.
Lämpöliikkeen estämiseksi on siis järjestettävä tuon suuruinen vastapaine tai -voima.

Opettaja
Seuraa 
Viestejä1983
hamppi
Elikä, m2 terästä laajennessaan nostais 20 600 000kg. Mikäli ei pääsis laajeneen kuin yhteen suuntaan.
Liike taas määräytyis teräksen paksuudesta ja lämpötila erosta?

Ilmeisesti jos tätä laajenemista vastustaa kovenpaa kuin ton 206 MPa ei tapahdu mitään laajenemista?

Rautatiekiskota pääsee kehältään laajeneen jolloi rata ei heitä mutkille...eikä Rovaniemen asema liiku.




Eikös tuo laajene yhteen suuntaan tuon verran joka tapauksessa.
Tuon pituuslaajenemisen voi laskea kaavalla dl = alfa x l x dt .
Raudalle alfa on 12 miljoonasosaa/aste/metri, eli tuohon promilleen pääsisi lämmittämällä vajaat sata astetta.
Ja eikös nuo ratakiskot ole nimenomaan pultattu niin tiukalle, että tuo laajemisvoima kumoutuu?

Opettaja
Ja eikös nuo ratakiskot ole nimenomaan pultattu niin tiukalle, että tuo laajemisvoima kumoutuu?
Ennen hyvinä aikoina kiskoihin jätettiin laajenemisvara jolloin tietty junan pyörät kolkkuivat jatkoskohdissa. Nykyisin kai kiskot hitsataan kiinni yhtenäisiksi ja laajennusvaraa on sitten kaarteissa sivusuunnassa. Tämmöistä olen kuullut ja todeksi luullut.

Flummis
Seuraa 
Viestejä25
Denzil Dexter
hamppi

Mimmoisella voimalla kuutio laajenee?
Voiko näitä voimia ottaa talteen?

Voima on verrannollinen aineen sisäiseen jousivakioon, ns kimmokertoimeen, joka teräksellä on luokkaa 206 GPa. Jos siis puristat tarästä kasaan 0.1% eli yhden tuhannesosan, vaaditaan noin 206 MPa paine, eli noin 2 tonnia neliösentille. Sama on tilanne silloin, jos estät terästä lämpölaajenemasta silloin, kun se vapaana laajenisi 0.1%. Näin siis yksinkertaistettuna, mutta monimutkaisempi selitys tuskin kiinnostaa senkään vertaa.

Näillä mennään mitä on.Paljon siihen tarvittiin voimaa? Katsohan ihmisten tekemät tarvitsevat voimaa, vai ikuliikkujaako kehittettet .

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat