Yağmur Damlalarından Ne Kadar Güç Alabiliriz?

Araştırmacıların düşen su damlacıkları gibi alışılmadık kaynaklardan enerji toplamak için nasıl çalıştıkları ve bunun arkasındaki matematik.

Teknoloji 10.09.2020, 14:26 10.09.2020, 14:26
1356
Yağmur Damlalarından Ne Kadar Güç Alabiliriz?

Güneş panelleri yağmurda aslında işe yaramaz. Peki ya yağmur damlaları bir güneş panelinin üzerine düşüp elektrik üretebilse? Mümkün. Ancak, elde edilecek çok fazla güç yok.

Varsayımsal aygıtın yapabileceği en iyi şey, düşen bir yağmur damlasının hareketinden kaynaklanan tüm enerjiyi elektriğe dönüştürmektir. Bu kinetik enerji genellikle , hareket eden nesnenin kütlesinin ( m ) yarısının hızıyla ( v ) çarpılmasıyla hesaplanır ve ardından hız ile bir kez daha çarpılır ve genellikle şu şekilde yazılır:

Düşen yağmur damlalarından toplanabilecek enerji miktarını bulmak için, ne kadar yağmurun ne kadar hızlı düştüğünü bilmemiz gerekecek.

Yağmur damlaları yerden kilometrelerce yüksekte düşseler de, aşağıya doğru hızlanmamaktadırlar. Bunun yerine, hava direncinin kuvveti yerçekimini dengelediğinde birkaç saniye içinde son bir hıza ulaşırlar.

Son hız hava direnciyle ilişkili olduğundan, farklı boyutlardaki yağmur damlaları için değer farklıdır. Örneğin, daha ağır taraftaki bir yağmur damlasının terminal hızı saniyede yaklaşık 10 metre (m / s) olurken, çiseleyen yağmurlar 1 m / s'lik çok daha düşük bir terminal hızına sahip olacaktır.

Egzersizimizin iyiliği için, 2017'de Harvey Kasırgası sırasında Houston yakınlarında düşen tuhaf yağmur miktarını kullanalım. Dört gün boyunca oraya düşen 50 inçlik su, saatte yaklaşık 0,5 inç suyu temsil ediyor. elbette son tahmin.

Gerekli dönüştürmeleri yaptıktan sonra, matematik, doğrudan sağanak yağmur altında oturan 1 metreye 1 metrelik bir panele her saat yaklaşık 13 kilogram suyun düşeceğini gösteriyor (100 cm x 100 cm x 0.5 inç = 13.000 santimetre küp su = 13 kg ).

Tüm yağmur damlalarının daha büyük tarafta 10 m / s son hızda olduğunu varsayarsak, 1 metreye 1 metrelik panele bir saatte çarpan tüm yağmur damlaları için joule cinsinden ölçülen toplam kinetik enerji şöyle olur:

Ortalama bir ABD hane halkı için yaklaşık 1.300 W'lık yeterli gücü üretmek için varsayımsal panel, bir futbol sahası büyüklüğünde bir alanı kaplayacaktır - ve bu, tarihi bir yağmur fırtınası sırasında. Ayrıca, gerçekçi olmayan bir şekilde, panellerin% 100 verimli olduğu varsayılmaktadır.

Herhangi bir şeye iyi gelir mi?
Yağmur damlalarından gelen küçük miktardaki enerji evinize çok uzun süre güç sağlamazken, benzer konseptlerden ilham alan birçok başka potansiyel uygulama var.

“Su damlacığı enerjisi gerçekten küçüktür, bu yüzden insanlar daha önce böyle bir enerjinin toplanabileceğini fark etmemişlerdir. Ancak 'Nesnelerin İnterneti'nin hızla gelişmesiyle birlikte birçok akıllı cihaz, dağıtılmış sensörlere ve enerji kaynaklarına olan talebi artırıyor, "Hao Wu, Inside Science'a bir e-postada yazdı . Hong Kong Çin Üniversitesi'nden bir mühendis ve bu Ağustos'ta Physical Review Letters dergisinde damlacıkların kinetik enerjisinden yararlanmanın yeni yollarını araştıran bir makalenin yazarı . "Su damlası, rüzgar, insan vücudumuzdaki hareketler gibi bazı 'çevresel enerjinin' bu talebi desteklemesi bekleniyor."

Zuankai Wang, Hong Kong Şehir Üniversitesi'nden mühendis ve ayrı bir yazar kağıt dergide yayınlanan aynı konudaki, Doğa, söz konusu böyle bir implantasyon tıbbi cihazlar gibi çok fazla güç gerekmez müstakil cihazları, , pil değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırabilecek, başka türlü kullanılmayan kaynaklardan güç toplama yeteneğinden yararlanmak için ideal adaylardır.

Bilim adamları, bu amacı daha da ileriye taşımak için vücuttaki damlacıklardan kinetik enerji elde etmenin yeni yollarını arıyorlar.

Yorumlar (0)
Puan Durumu
Takımlar O P
1. Galatasaray 20 48
2. Fenerbahçe 19 41
3. Beşiktaş 19 38
4. Adana Demirspor 20 37
5. Başakşehir 19 37
6. Trabzonspor 20 35
7. Konyaspor 19 27
8. Kayserispor 19 26
9. Alanyaspor 20 25
10. Karagümrük 19 22
11. Gaziantep FK 20 22
12. Ankaragücü 20 22
13. Antalyaspor 19 21
14. Giresunspor 20 21
15. Hatayspor 19 20
16. Kasımpaşa 19 19
17. Sivasspor 20 18
18. İstanbulspor 19 15
19. Ümraniye 20 14
Takımlar O P
1. Eyüpspor 20 41
2. Samsunspor 20 38
3. Keçiörengücü 20 36
4. Bodrumspor 20 35
5. Pendikspor 21 34
6. Rizespor 20 34
7. Bandırmaspor 20 34
8. Sakaryaspor 21 34
9. Boluspor 21 34
10. Göztepe 21 30
11. Manisa FK 19 28
12. Adanaspor 20 22
13. Tuzlaspor 21 19
14. Altay 20 18
15. Erzurumspor 20 18
16. Altınordu 21 17
17. Ö.K Yeni Malatya 20 13
18. Gençlerbirliği 21 13
19. Denizlispor 20 12
Takımlar O P
1. Arsenal 19 50
2. M.City 20 45
3. Newcastle 20 39
4. M. United 20 39
5. Tottenham 21 36
6. Brighton 19 31
7. Fulham 21 31
8. Brentford 20 30
9. Liverpool 19 29
10. Chelsea 20 29
11. Aston Villa 20 28
12. Crystal Palace 20 24
13. Nottingham Forest 20 21
14. Leicester City 20 18
15. Leeds United 19 18
16. West Ham United 20 18
17. Wolves 20 17
18. Bournemouth 20 17
19. Everton 20 15
20. Southampton 20 15
Takımlar O P
1. Barcelona 18 47
2. Real Madrid 17 41
3. Real Sociedad 18 38
4. Atletico Madrid 18 31
5. Villarreal 18 31
6. Real Betis 18 31
7. Osasuna 18 28
8. Athletic Bilbao 18 26
9. Rayo Vallecano 18 26
10. Mallorca 19 25
11. Almeria 19 22
12. Girona 19 21
13. Sevilla 19 21
14. Valencia 17 20
15. Espanyol 19 20
16. Cadiz 19 19
17. Getafe 19 17
18. Celta Vigo 18 17
19. Real Valladolid 18 17
20. Elche 19 6
Medyum - Medyumlar - Medyum Geylani