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
1387
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 15 40
2. Fenerbahçe 14 37
3. Beşiktaş 14 26
4. Kayserispor 14 26
5. A.Demirspor 15 23
6. Trabzonspor 14 23
7. Kasımpasa 14 21
8. Rizespor 14 21
9. Antalyaspor 14 20
10. Hatayspor 14 18
11. Karagümrük 14 17
12. Ankaragücü 14 17
13. Sivasspor 14 15
14. Gaziantep FK 14 15
15. Konyaspor 14 14
16. Pendikspor 14 13
17. Başakşehir 14 12
18. Samsunspor 14 11
19. Alanyaspor 14 11
20. İstanbulspor 14 8
Takımlar O P
1. Eyüpspor 14 36
2. Kocaelispor 14 29
3. Bandırmaspor 14 26
4. Göztepe 14 26
5. Bodrumspor 14 24
6. Gençlerbirliği 14 24
7. Sakaryaspor 14 23
8. Ahlatçı Çorum FK 14 20
9. Keçiörengücü 14 19
10. Erzurumspor 14 18
11. Manisa FK 14 17
12. Boluspor 14 16
13. Ümraniye 14 15
14. Adanaspor 14 15
15. Şanlıurfaspor 14 14
16. Pendikspor 0 0
17. Tuzlaspor 14 12
18. Giresunspor 14 9
19. Altay 14 5
Takımlar O P
1. Arsenal 15 36
2. Liverpool 15 34
3. Aston Villa 15 32
4. M.City 15 30
5. Tottenham 15 27
6. M. United 15 27
7. Newcastle 15 26
8. Brighton 15 25
9. West Ham United 15 24
10. Chelsea 15 19
11. Brentford 15 19
12. Fulham 15 18
13. Wolves 15 18
14. Crystal Palace 15 16
15. Bournemouth 15 16
16. Nottingham Forest 15 13
17. Everton 15 10
18. Luton Town 15 9
19. Burnley 15 7
20. Sheffield United 15 5
Takımlar O P
1. Real Madrid 15 38
2. Girona 15 38
3. Barcelona 15 34
4. Atletico Madrid 14 31
5. Athletic Bilbao 15 28
6. Real Sociedad 15 26
7. Real Betis 15 25
8. Getafe 16 22
9. Las Palmas 15 21
10. Valencia 16 19
11. Rayo Vallecano 15 19
12. Villarreal 15 16
13. Deportivo Alaves 15 16
14. Osasuna 15 15
15. Sevilla 14 13
16. Cadiz 15 12
17. Mallorca 15 11
18. Celta Vigo 15 9
19. Granada 15 7
20. Almeria 15 4
Medyum - Medyumlar - Medyum Geylani