Perpetuum mobile

[casper11]

Tja ontwetentheid, god wat zou ik toch graag alles willen weten, maarja daar is niks aan te doen.

nouja we gaan gewoon over op het volgende gestoorde idee.

De perpetum mobile

Wat nou als je door elektrolyse water ontleed tot waterstof en zuurstofgas. Dit gas zal opstijgen. Terwijl het opstijgt kan je misschien al energiewinnen, maar als het dan eenmaal boven is. (ik zat te denken aan een hele lange buis) dan laat je het daar met een vonk ontbranden tot water. Het water valt weer naar beneden, waarna je gebruik maakt van de zwaarteenergie om daar weet ik veel een rad mee aan te drijven.

waarschijnlijk zal de benodigde energie voor de elektrolyse groter zijn dan de energie dan je hieruitkrijgt. al kan je natuurlijk wel de buis net zo lang maken als je zelf wilt. wat dus betekent dat de zwaarteenergie ook steeds groter wordt. ben benieuwd wat jullie er van vinden

[Marko]

Tja ontwetentheid, god wat zou ik toch graag alles willen weten, maarja daar is niks aan te doen.

Alles weten is onmogelijk. Meer weten wel, en vragen stellen is daar een uitstekende methode voor. Dus ga je gang

nouja we gaan gewoon over op het volgende gestoorde idee.

De perpetum mobile

Perpetuum mobiles zijn per definitie gestoord ideeën... De vraag is dus meer: Is dit een perpetuum mobile, ja of nee. Zo ja, waar zit de denkfout?

Het beantwoorden van deze vraag valt niet meer direct onder de noemer scheikunde, vandaar dat ik zo vrij ben geweest dit gedeelte af te splitsen en te verplaatsen naar "Natuurkunde".

Wat nou als je door elektrolyse water ontleed tot waterstof en zuurstofgas. Dit gas zal opstijgen. Terwijl het opstijgt kan je misschien al energiewinnen, maar als het dan eenmaal boven is. (ik zat te denken aan een hele lange buis) dan laat je het daar met een vonk ontbranden tot water. Het water valt weer naar beneden, waarna je gebruik maakt van de zwaarteenergie om daar weet ik veel een rad mee aan te drijven.

waarschijnlijk zal de benodigde energie voor de elektrolyse groter zijn dan de energie dan je hieruitkrijgt. al kan je natuurlijk wel de buis net zo lang maken als je zelf wilt. wat dus betekent dat de zwaarteenergie ook steeds groter wordt. ben benieuwd wat jullie er van vinden

[Arne dc]

Wanneer een gas stijgt daalt de druk en koelt het af. Dus daar gaat energie aan verloren

[casper11]

oke dat vat ik niet even niet, zou iemand dat even nader kunnen toelichten

[Plaus]

Okay... ik had dus gisteravond (en eerder eigenlijk ook al) ditzelfde gedachten experiment en omdat ik vrijwel zeker was dat ik niet de eerste zou zijn vond ik dit topic.

Het is alweer even geleden sinds de laatste reactie, maar gezien het 4 posts zijn ben je snel bijgelezen. Mijn zoektocht is naar de fout in het systeem en de reactie van Arne dc vond ik niet erg bevredigend.
 
In dit systeem ga je er vanuit dat - zolang je de buis maar (theoretisch) oneindig lang kan maken - door middel van radartjes en het stijgende gas het verlies van energie tussen 1) het opwekken van knalgas en 2) het ontbranden van knalgas kan worden gecompenseerd en eventueel iets extra's overhouden. De vraag is: waar verliest het systeem nog meer energie en ik vermoed dat je dit moet zoeken in lengte van de waterkolom. Je gaat er van uit dat door deze te vergroten het verlies in energie kleiner wordt...
 
Wat mogelijk een valkuil zou kunnen zijn is dat door het vergroten van de waterkolom de druk onderin toeneemt en het elektrolyseproces meer energie per mmol kost?

In de redenatie van Arne dc zou het gas energie verliezen door te stijgen waardoor uiteindelijk vloeibare waterstof en zuurstof zou ontstaan, maar ik kan me dit moeilijk voorstellen.
 
Ik heb echter te weinig scheikundige/natuurkundige kennis op dit gebied om mezelf uit de dromen te helpen. Iemand die een van deze hypotheses kan bevestigen danwel een andere verzinnen waarom het systeem niet werkt?

[tempelier]

Er wordt ook energie verloren door de gasbelletjes aan het water.
Immers om door het water te gaan moet er wrijving worden overwonnen, dat moet dus ergens vandaan komen.
Ook wordt zo'n gasbolletje langzaam aan groter door de druk vermindering en wordt de weerstand nog hoger.

[Anton_v_U]

Op het moment dat er een gasbelletje ontstaat, wordt er arbeid verricht door de reactie om het belletje te vormen tegen de druk van de vloeistof in.
 
Die arbeid bij een druk p is gelijk aan pV. Hierin is de arbeid verdisconteerd om het water er omheen een beetje op te tillen om plaats te maken. 
 
(wiskundige afleiding: bolvormig belletje: F.ds = pA.dr integreren over het oppervlak van r=0 tot R levert natuurlijk pV op). 
 
Een even groot belletje dat dieper in het water ontstaat, heeft meer energie nodig om zijn plaats in te kunnen nemen dan een belletje in de buurt van het oppervlak omdat de druk groter is op grotere diepte.
 
Er zijn nog wel andere effecten die een rol spelen in de energiebalans, het is niet zo gemakkelijk om die compleet op te schrijven. 
 
Maar het idee waarmee deze perpetuum mobile kan worden ontkracht is simpel: alle energie die je uit de beweging van het gas probeert te winnen, is tijdens de reactie al eerder in het gas gestopt (door omzetting van chemische energie of elektrische energie in potentiële energie)
 

 

waarschijnlijk zal de benodigde energie voor de elektrolyse groter zijn dan de energie dan je hieruitkrijgt. al kan je natuurlijk wel de buis net zo lang maken als je zelf wilt. wat dus betekent dat de zwaarteenergie ook steeds groter wordt. 

 
Klopt als een bu(i)s (langere buis = grotere druk dus moet je er ook meer energie er in stoppen).

[tempelier]

Klopt als een bu(i)s (langere buis = grotere druk dus moet je er ook meer energie er in stoppen).

Maar er komt ook meer uit, dus dat is niet de echte goede verklaring.
 
Ik dacht het zo aan te pakken:
 
Er is een gasbel op een bepaalde diepte.
Die stijgt en levert energie de maximale energie  is wel uit te rekenen.
Het komt immers neer op een soort plaatsruil van de gasbel met een soortgelijke ''hypothetisch''  waterbel aan de oppervlakte.
Om de bel te laten ontstaan moet die ruil als het ware omgekeerd al plaats vinden. (dat kost energie die de electrode levert)
 
Komen we dus netto op nul uit.

[Anton_v_U]

De verklaring is niet compleet maar bevat wel een essentieel punt in de redenering.
 
 

Het komt immers neer op een soort plaatsruil van de gasbel met een soortgelijke ''hypothetisch''  waterbel aan de oppervlakte.

 
Klopt. Mooi, dát is de goede manier. De energie die vrijkomt bij het vallen van de waterbel is  mgh, m de massa van de waterbel. 
 
De arbeid bij het vormen van de bel onder water is pV (zie mijn vorige post).
De waterdruk (diepte h) is p =   rho gh. De arbeid om de bel te vormen bij diepte h is dus   rho ghV = mgh van de vallende waterbel want rho is de dichtheid van water.
 
Die energie kun je terugwinnen maar hij was er eerder al ingestopt in de vorm van chemische of elektrische energie.

[cock]

Die energie kun je terugwinnen maar hij was er eerder al ingestopt in de vorm van chemische of elektrische energie.

Weer een perpetuum mobile gekelderd denk ik dan als ik dit lees. De meeste fysici denken dat een perpetuum mobile niet gemaakt kan worden, en daar zijn veel redenen toe. En ondanks talloze pogingen is nog niemand erin geslaagd er een te maken. Kortom, een perpetuum mobile kan niet bestaan, zo lijkt het.
Maar, hoe zit het dan met de natuur? Energie gaat niet verloren, er komt geen energie bij en er gaat geen weg, idem voor andere natuurconstanten. Het heelal blijft maar draaien en arbeid verrichten. Is de natuur dan een perpetuum mobile? 

[Plaus]

...

 
Klopt als een bu(i)s (langere buis = grotere druk dus moet je er ook meer energie er in stoppen).

 
Dank voor deze en andere bijdragen. Ik kan me voorstellen dat elektrolyse onder hoge druk meer energie kost. Ik heb dat nog niet in een vergelijking terug gevonden, maar het is wel de eerste valkuil waar ik aan zat te denken.
Ik kwam eerder al bij dit (link) topic terecht waarin iemand een vraag stelde naar de energiekosten van elektrolyse. Ook vraag ik me dan af wat dit aandeel dan voor invloed heeft bij het proces hoge-drukelektrolyse waar juist een energiewinst behaald wordt; zij het wel in de energiebesparing tussen de compressie van water vs waterstofgas.
 
Afijn weer iets om over na te denken!

[Marko]

 
Dank voor deze en andere bijdragen. Ik kan me voorstellen dat elektrolyse onder hoge druk meer energie kost. Ik heb dat nog niet in een vergelijking terug gevonden, maar het is wel de eerste valkuil waar ik aan zat te denken.

 
De wet van Nernstis de vergelijking die je zoekt.
 

Ik kwam eerder al bij dit (link) topic terecht waarin iemand een vraag stelde naar de energiekosten van elektrolyse. Ook vraag ik me dan af wat dit aandeel dan voor invloed heeft bij het proces hoge-drukelektrolyse waar juist een energiewinst behaald wordt; zij het wel in de energiebesparing tussen de compressie van water vs waterstofgas.

[/quote]
 
Dus niet bij de elektrolyse...
Merk op dat in het eerste topic waar je naar verwijst een spanning van 1.6 V wordt gehanteerd. De benodigde energie wordt berekend aan de hand van deze spanning, die onder standaardomstandigheden inderdaad (net) genoeg zou kunnen zijn. Bij een hogere druk verandert de benodigde spanning echter, en daarmee ook de benodigde energie.