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
1392
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)
15
açık
Puan Durumu
Takımlar O P
1. Galatasaray 37 99
2. Fenerbahçe 37 96
3. Trabzonspor 37 64
4. Başakşehir 37 58
5. Beşiktaş 37 56
6. Kasımpasa 37 53
7. Alanyaspor 37 51
8. Sivasspor 37 51
9. Rizespor 37 50
10. Antalyaspor 37 48
11. A.Demirspor 37 44
12. Samsunspor 37 43
13. Kayserispor 37 42
14. Konyaspor 37 41
15. Gaziantep FK 37 41
16. Ankaragücü 37 40
17. Hatayspor 37 38
18. Karagümrük 37 37
19. Pendikspor 37 37
20. İstanbulspor 37 16
Takımlar O P
1. Eyüpspor 34 75
2. Göztepe 34 70
3. Sakaryaspor 34 60
4. Bodrumspor 34 57
5. Ahlatçı Çorum FK 34 56
6. Kocaelispor 34 55
7. Boluspor 34 53
8. Gençlerbirliği 34 51
9. Bandırmaspor 34 50
10. Erzurumspor 34 44
11. Ümraniye 34 43
12. Manisa FK 34 40
13. Keçiörengücü 34 40
14. Adanaspor 34 39
15. Şanlıurfaspor 34 38
16. Tuzlaspor 34 38
17. Altay 34 10
18. Giresunspor 34 7
Takımlar O P
1. M.City 38 91
2. Arsenal 38 89
3. Liverpool 38 82
4. Aston Villa 38 68
5. Tottenham 38 66
6. Chelsea 38 63
7. Newcastle 38 60
8. M. United 38 60
9. West Ham United 38 52
10. Crystal Palace 38 49
11. Brighton 38 48
12. Bournemouth 38 48
13. Fulham 38 47
14. Wolves 38 46
15. Everton 38 40
16. Brentford 38 39
17. Nottingham Forest 38 32
18. Luton Town 38 26
19. Burnley 38 24
20. Sheffield United 38 16
Takımlar O P
1. Real Madrid 37 94
2. Barcelona 37 82
3. Girona 37 78
4. Atletico Madrid 37 73
5. Athletic Bilbao 37 65
6. Real Sociedad 37 60
7. Real Betis 37 56
8. Villarreal 37 52
9. Valencia 37 48
10. Deportivo Alaves 37 45
11. Osasuna 37 44
12. Getafe 37 43
13. Sevilla 37 41
14. Celta Vigo 37 40
15. Las Palmas 37 39
16. Rayo Vallecano 37 38
17. Mallorca 37 37
18. Cadiz 37 33
19. Granada 37 21
20. Almeria 37 18
Medyum - Medyumlar - Medyum Geylani