Er wordt hier veel gesteld dat stoffen toevoegen aan het water één of andere reactie kan opleveren. Echter, wanneer men stoffen toevoegd aan het water, moet men goed beseffen dat men zwaar naast de kwestie zit, en zelfs zonder het opgeven van randvoorwaarden, men niet aan de opdracht voldoet:

- Bij zuur, koper en zink toevoegen, dus het maken van een galvanische cel, is het niet het water dat arbeid levert. Het water dient hierbij als oplosmiddel om de chemische reactiepotentiaal van andere stoffen te laten doorgaan. Dus vanuit het standpunt van een professor zou ik hierbij stellen dat het water geen arbeid levert, en dus er ook geen potentiaal is.

- Wanneer men de emmer water op een knop laat vallen, levert de watermassa wel arbeid. Echter, de arbeid blijft hier beperkt tot de impact op het knopje: ze gaat volledig verloren aan een elastische vervorming van het knopje, eventueel gaat ook nog wat trilling doorheen de grond. Met andere woorden, de arbeid is niet gecontroleerd. Dat er daarachter desnoods een kerncentrale hangt, doet niets ter zake: de arbeid wordt daar geleverd door de intrinsieke wens van een atoom om te splijten.

- Bij verdamping, is het opnieuw niet het water dat de arbeid levert. De arbeid wordt hier geleverd door de energiebron, zoals het vlammetje, de zon, ...

- Het water zelf is niet reactief, dus daar kan men ook al niets mee aanvangen in die zin. Men kan het bv. niet gebruiken als brandstof als dusdanig. Hier eerst waterstof van maken, is ook niet correct: de energie haalt men dan uit de elektrische bron van de elektrische stroom.

Het komt er eigenlijk op neer: water is niet zozeer de leverancier van de energie. Water is slechts een transportmiddel waarin men een zekere hoeveelheid energie kan opslagen. De arbeid wordt initiëel gegeven door de mens: het water 1 m opheffen. Alzo wordt water dus een drager van energie.

En voor zover ik weet, kan het water maar 1 ding doen vanop 1m hoogte: naar beneden komen. Dus alle oplossingen dienen sowieso er vanuit te gaan dat het water, hetzij als één geheel, hetzij druppelsgewijs naar beneden komt.

Strikt gezien komen slingers dus ook niet meer in aanmerking: vanaf je de 10 liter water in de emmer doet, en de emmer dan laat slingeren vanaf 1m hoogte, heb je energie gestoken in zowel de emmer als in de 10l water. De massa die kinetische energie levert is dus groter. De enige manier om de emmer ter plaatse te laten, is dus het water op zichzelf te laten vallen, bv. door een watertorensysteem. Maar ik denk dat men er in deze opdracht vanuit dient te gaan, dat het water toch op één of andere manier mag samengehouden te worden en men dan gaat spreken in termen van "de massaloze draad en emmer". Anderzijds had men dan evengoed een stuk lood van 10 kilo kunnen gebruiken.

Opties met vliegwielen die worden aangestuurd door de vallende emmer, en die bij bereiken van de 1m val nog even terug verder opwinden en vervolgens nog enkele gedempte vallen veroorzaken, hebben volgens mij nog altijd het meeste effect, vermits de energie dan wordt opgeslagen in het vliegwiel, en er dan enkel maar verlies is door de wrijving, en niet door het snokken van de draad.

[snapback]0' target='_self'>Proefondervindelijk</a>

<a href="http://nl.wikipedia.org/wiki/Traagheidsmoment" target="_blank">Hier vind je meer informatie over traagheidsmomenten [/url]

L.S. Neem een naaf-dynamo van een moderne fiets,die geeft bij negen omwentelingen al 6 volt wisselstroom.Neem 2 asjes een aan de emmer vastmaken,de andere met juk aan plafond b.v.Schuif daar op elk 4 kogel-lager gelagerde schijfwieltjes op.Kunnen heel klein zijnmax. 13 mm.Met groefje van 1.1/2 mm breed en 1 mm diep.Neem een vislijn die max 6 kg kan hebben.meet dan met een ulster de kracht die over = als de emmer eraan hangt.Zoek met behulp van ulster uit welke kracht nodig = als je een hefboom gebruikt van 7 cm,om de dynamo te laten draaien.

Je kan indien nodig meer schijfjes plaatsen,als de kracht bij 4 voldoende sterk =.De diameter van de trommel die je aan de naafdynamo plaatst,kun je op diameter aanpassen.Als de emmer zich 1 meter verplaast heb je al 4 m draadlengte,Dus volgens mij al redelijk aantal omwentelingen van naafdynamo. Gr Do. Strijp.

http://en.wikipedia.org/wiki/Aeolipile

Misschien is dit een bron van inspiratie?

Hallo Landro,

Hier zat ik ook aan te denken..

Wat zijn de randvoorwaarden aan dit project?

Mogen externe energiebronnen zoals zonlicht ed gebruikt worden?

Dan zijn de mogelijkheden en de op te wekken energie oneindig!

Kan het Team hier meer duidelijkheid over geven?

Maak gebruik van verdamping als het water beneden is en condensatie als het weer boven bji de emmer is.

Het proces en de energie wordt daarmee oneindig..!

Het zal waarschijnlijk wel tegen de regels zijn, maar what als je het water op een speciale stof laat vallen? Als je water op bijvoorbeeld natrium laat vallen, komt er behoorlijk wat energie vrij.

Recent heb ik geleerd dat, als water in aanraking komt met gesmolten aluminium, er ook aardig wat energie vrijkomt. Het is dan echter wel raadzaam enige afstand te bewaren.

edhoeven schreef:Hallo,

Er zijn diverse manieren om stroom op te wekken, onder andere;

wind energie

kern energie

en ga zo maar door...,

Edu van der Hoeven, alias edhoeven

Oké, daar gaan we weer. Geen randvoorwaarden, maar het knopje van de energiecentrale mag niet?

De windenergie van Edu dan?

Plaats 4 wieken aan de emmer, zet dit op een windmolenmast van 1 meter hoog, doe iets met een dynamo en voila!

Succes.

Lomp idee:

Gegeven: een emmer met 10 liter water, 1 meter hoogte. Dat is de input.

Output: Zo veel mogelijk elektrische energie. Dat is de output.

't is jammer dat het per se elektrisch moet zijn en in de praktijk moet werken, anders had je het theoretisch maximum kunnen berekenen en dat in kunnen leveren. Maar goed, omdat de opdracht verder vrij gelaten is valt er nog best wat winst te halen...

Ik heb al ergens gelezen het water 4 graden Celsius te maken voor de maximale dichtheid. Als je dan ook de ruimte waar het water instaat flink opstookt kun je met een peltier element nog wat extra energie winnen. Of juist het water heet maken en de ruimte koud, dan kun je het verlies aan watermassa compenseren met wat meer emmermassa: dus geen kunsstof emmer, maar een van gietijzer, lood, verarmd uranium of wolfraam. Naast meer massa voor de mechanische oplossingen, is dat ook meer thermische massa. Neem een flink dikwandige emmer.

Nog lomper dan een dikwandige emmer uit wolfraam, is om de emmer samen te stellen uit een dikke zinken bodem, een kunststof tussenring, en een bovenkant uit koper. Scheutje van een of ander zuur (of een base, of een schep zout) in het water et voila, de klassieke elektrochemische cel. Een beetje valsspelen, maar zo werken die klokjes en speelgoedautootjes "op water" ook.

Nog een voorstel... zie tekening

hier veronderstel ik dat de emmer in zijn geheel op een hefboom geplaatst wordt, op 1m hoogte, en die dan over 1m zal dalen.

Die hefboom doet dan een vliegwiel draaien (liefst zonder tussenstappen, maar ik heb het uitgetekend voor de duidelijkheid) via een one-way gelagerd tandwiel (dus het kan blijven draaien wanneer de hefboom volledig op de grond ligt).

Enkele experimenten om de ideale overbrengingsverhouding en vliegwieldimensies te bepalen, en je bent vertrokken.

Hoe langer de hefboom, hoe langer je de tandlat kunt maken, en hoe langer je het vliegwiel kunt aandrijven, mits natuurlijk de beperkingen die eigen zijn aan de opgave (1m, ...).

(met de nodige credits aan Archie Medes natuurlijk...)

Novidamus schreef:Na het scannen van het e.e.a. wil ik als filosoof toch wel graag de exacte vraag weten.

Als u er allerlei hulpmiddelen bij mag gebruiken (waterrad) dan schakelt u beter andere bronnen in.

Mijn antwoord; laat de emmer met water op de "aan" schakelaar van een energiecentrale vallen.

Als u geen hulpmiddelen mag gebruiken dan valt de emmer water op het lampje en is deze kapot.

M.a.w. voor mij graag meer randvoorwaarden.

We hebben een project waar we met 10 liter water, op 1 meter hoogte, een zo groot mogelijk electrisch vermogen moeten opwekken.

Elektrisch vermogen opwekken doe je niet door een schakelaar om te zetten. En de vraag is natuurlijk simpel; hoe zet je zo efficient mogelijk de energie van een emmer met 10L water om in elektriciteit?

Wat dachten jullie ervan om de emmer water -met behulp van een touw- als de slinger aan een pendule te gebruiken. De emmer slingert dan voortdurend op en neer. Deze draaibeweging kan door een dynamo in het draaipunt te plaatsen stroom opwekken. Zal wel even duren voor deze stil komt te hangen.

edhoeven schreef:Hallo,

Emmer water idee?

Ik ga direct een stap verder, vanaf de water leverancier lijkt het mij dat daar de watertransport het grootst is, dus daar in de waterleiding geïntegreerd dynamo's plaatsen en dat kunnen er een heleboel zijn, dan hebben we toch ook gratis stroom opgewekt toch?

Iedereen gebruikt water dus vanaf de levering's bron is de stroming het grootst!!

Er zijn diverse manieren om stroom op te wekken, onder andere;

wind energie

kern energie

en ga zo maar door..., maar energie opwekken via waterleiding, daar heb ik nog niets over gehoord, en lijkt mij een prachtig idee om uit te testen in een project.

alle beetjes helpen en dus dit ook!!

Edu van der Hoeven, alias edhoeven

In een waterleiding lijkt mij niet een oplossing. Het water wordt verplaatst door een pomp. Dus ergens de energie in de waterleiding eruit halen betekend dat de pomp harder zal moeten werken.

ehb.brussel schreef:hallo,

wij zijn een groep studenten van de Erasmus Hogeschool Brussel, industrieel ingenieurs in opleiding (1ste jaar).

We hebben een project waar we met 10 liter water, op 1 meter hoogte, een zo groot mogelijk electrisch vermogen moeten opwekken.

Het meest logische lijkt een waterrad. Maar we zoeken nog meer informatie (internet, boeken, ...) over wrijving bij tandwielen, versnelling van assen, traagheidsmomenten van assen...

we zijn dus op zoek naar het hoogste rendement van de potentiele energie van het water.

als er nog andere ideeën zijn over hoe dit te realiseren, die zijn altijd welkom. Onze opdracht is zeer vrij, de uitwerking mag op eenders welke manier...

alvast bedankt voor de antwoorden/hulp

Hallo,

Emmer water idee?

Ik ga direct een stap verder, vanaf de water leverancier lijkt het mij dat daar de watertransport het grootst is, dus daar in de waterleiding geïntegreerd dynamo's plaatsen en dat kunnen er een heleboel zijn, dan hebben we toch ook gratis stroom opgewekt toch?

Iedereen gebruikt water dus vanaf de levering's bron is de stroming het grootst!!

Er zijn diverse manieren om stroom op te wekken, onder andere;

wind energie

kern energie

en ga zo maar door..., maar energie opwekken via waterleiding, daar heb ik nog niets over gehoord, en lijkt mij een prachtig idee om uit te testen in een project.

alle beetjes helpen en dus dit ook!!

Edu van der Hoeven, alias edhoeven

Na het scannen van het e.e.a. wil ik als filosoof toch wel graag de exacte vraag weten.

Als u er allerlei hulpmiddelen bij mag gebruiken (waterrad) dan schakelt u beter andere bronnen in.

Mijn antwoord; laat de emmer met water op de "aan" schakelaar van een energiecentrale vallen.

Als u geen hulpmiddelen mag gebruiken dan valt de emmer water op het lampje en is deze kapot.

M.a.w. voor mij graag meer randvoorwaarden.

ehb.brussel schreef:hallo,

wij zijn een groep studenten van de Erasmus Hogeschool Brussel, industrieel ingenieurs in opleiding (1ste jaar).

We hebben een project waar we met 10 liter water, op 1 meter hoogte, een zo groot mogelijk electrisch vermogen moeten opwekken.

Het meest logische lijkt een waterrad. Maar we zoeken nog meer informatie (internet, boeken, ...) over wrijving bij tandwielen, versnelling van assen, traagheidsmomenten van assen...

we zijn dus op zoek naar het hoogste rendement van de potentiele energie van het water.

als er nog andere ideeën zijn over hoe dit te realiseren, die zijn altijd welkom. Onze opdracht is zeer vrij, de uitwerking mag op eenders welke manier...

alvast bedankt voor de antwoorden/hulp

Als het om een zo groot mogelijk vermogen gaat dus de arbeidsopbrengst per tijdseenheid zou ik de hele emmer water in een keer naar beneden laten vallen.

Moet dit in elektrisch vermogen worden omgezet dan zou je kunnen denken aan een zeer sterke magneet in een spoel geplaatst die de klap zo effectief mogelijk opvangt in zo kort mogelijke tijd.

Er zijn al heel wat opties naar voren gebracht. Maar uiteindelijk gaat het om verzilvering van energie vanuit een theoretisch maximum aan kinetische energie in de vorm van een stilstaande hoeveelheid van 10 liter water op een hoogte van 1 meter naar een situatie , dat alle waterdruppels hun energie op de grond hebben afgegeven in de vorm van elektrische energie. Aangezien het om benutbaar maximum vermogen gaat en niet om maximum stroom en maximum spanning heb je te maken met een aantal fasen in het vermogensverloop. Dit kan in theorie bepaald worden zonder rekening te houden met verliezen, maar daarna moet tevens gekeken worden naar een wijze, dat de verliezen zo gering mogelijk zijn. Buiten beschouwing is gelaten de tijd in de opgave. Het process mag dus onafhankelijk van tijd plaats hebben. Maar tijd is echter wel degelijk een factor.

De drie fasen van omzettingen zijn:

1. een aanloopfase, waarin de kinetische energie in een stilstaande massa water op gang komt van nul tot een maximum stroming.

2. Een konstante fase, waarin stromend vermogen zich handhaaft gedurende een tijd.

3. Een afloopfase, waarin het lopend maximum stromend vermogen weer afloopt naar nul tot stilstaand water.

Bekijk wél, dat er zeer verschillende omzetters zijn van welke vorm van energie ook naar de elektrische energie.

Die elektrische energie komt hoe dan ook uit een vorm van elektrische generator, die vanuit mechanische roterende energie via spoelen en magnetisme de elektriciteit opwekt in de vorm van een wisselspanning en -stroom. We kunnen dus terugrekenen vanaf de aansluitdraden van de generator, die een belasting voedt. Daarbij is de belasting extern een weerstand. En de generator heeft een interne weerstand. Maximum vermogensoverdracht vindt plaats bij een gelijke interne en externe weerstand.

Vast staat dus, dat er een belasting is, een generator en een voorliggende installatie, die de oorspronkelijke kinetische energie omzet in mechanische energie op de as van de generator. Van daaruit kunnen diverse scenario's bedacht en vergeleken worden.

Of je gebruikt eerst een vliegwiel om de energie van het vallen om te zetten. Zodra de emmer de grond raakt laat je hem omvallen (door hem op een helling terecht te laten komen o.i.d.) en gebruikt vervolgens de stroming van het water om energie om te zetten