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
1399
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)
5
kısa süreli hafif yoğunluklu yağmur
Puan Durumu
Takımlar O P
1. Galatasaray 23 63
2. Fenerbahçe 23 57
3. Samsunspor 23 46
4. Eyüpspor 23 40
5. Beşiktaş 22 38
6. Göztepe 22 35
7. Başakşehir 23 33
8. Kasımpaşa 23 31
9. Trabzonspor 22 29
10. Gaziantep FK 22 29
11. Alanyaspor 23 28
12. Rizespor 23 27
13. Antalyaspor 23 27
14. Konyaspor 23 24
15. Sivasspor 23 23
16. Kayserispor 22 21
17. Bodrum FK 23 20
18. Hatayspor 23 13
19. A.Demirspor 23 3
Takımlar O P
1. Kocaelispor 25 54
2. Karagümrük 25 46
3. Erzurumspor 25 43
4. Gençlerbirliği 25 43
5. Bandırmaspor 25 40
6. Ahlatçı Çorum FK 25 38
7. Keçiörengücü 25 37
8. İstanbulspor 25 36
9. Ümraniye 25 36
10. Pendikspor 25 36
11. Amed Sportif 25 35
12. Boluspor 25 34
13. Esenler Erokspor 25 34
14. Sakaryaspor 25 34
15. Manisa FK 25 33
16. Igdir FK 25 32
17. Ankaragücü 25 31
18. Şanlıurfaspor 25 29
19. Adanaspor 25 20
20. Yeni Malatyaspor 25 -21
Takımlar O P
1. Liverpool 25 60
2. Arsenal 25 53
3. Nottingham Forest 25 47
4. M.City 25 44
5. Bournemouth 25 43
6. Chelsea 25 43
7. Newcastle 25 41
8. Fulham 25 39
9. Aston Villa 25 38
10. Brighton 25 37
11. Brentford 25 34
12. Tottenham 25 30
13. Crystal Palace 25 30
14. Everton 25 30
15. M. United 25 29
16. West Ham United 25 27
17. Wolves 25 19
18. Ipswich Town 25 17
19. Leicester City 25 17
20. Southampton 25 9
Takımlar O P
1. Barcelona 24 51
2. Real Madrid 24 51
3. Atletico Madrid 24 50
4. Athletic Bilbao 24 45
5. Villarreal 24 41
6. Rayo Vallecano 24 35
7. Mallorca 24 34
8. Real Betis 24 32
9. Osasuna 24 32
10. Girona 24 31
11. Real Sociedad 24 31
12. Sevilla 24 31
13. Getafe 24 30
14. Celta Vigo 24 29
15. Espanyol 24 24
16. Leganes 24 24
17. Las Palmas 24 23
18. Valencia 24 23
19. Deportivo Alaves 24 22
20. Real Valladolid 24 15
Medyum - Medyumlar - Medyum Geylani