Racjonalista - Strona głównaDo treści
Osmoza - drugie starcie: a może jednak perpetuum?

Ten wątek jest przedawniony

Działy Forum » Bazgroły
NapisanoAutorTytuł
27-10-2013 19:35atto (627 punktów)
(zablokowany)
Osmoza - drugie starcie: a może jednak perpetuum?
Znalazłem taki opis:
www.lhup.edu/~dsimanek/museum/osmosis.htm



Przyjmując ciśnienie osmotyczne dla morskiej wody 20 atmosfer, co daje z 200 m słupa czystej wody, ale słona jest cięższa, ma: 1.025 kg/m3.

Zatem ewidentnie istnieje wysokość dla której oba słupy się zrównają:
ciśnienie słupa słonej = 200m + słupa czystej

h * 1.025 = 200m + h
h = 200m/0.025 = 8000m

dla wysokości słupa słonej: 8km, słup wody słodkiej musi być już tak samo wysoki, zatem słodka może się wlewać z powrotem do słonej - z góry, a wtedy ciśnienie u podstawy maleje, więc nowa słodka przechodzi przez membranę, i tak dookoła.

I to jest perpetuum, bez dwóch zdań.

Kto potrafi to podważyć?
Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.

szarley (54913 punktów)

>I to jest perpetuum, bez dwóch zdań.
>Kto potrafi to podważyć?

Marta Skorko

Lengyel (2127 punktów)
>I to jest perpetuum, bez dwóch zdań.
>Kto potrafi to podważyć?

To jest perpetuum debile.
Gdy ci się górą przeleje z B do A, to się przeleje z solą. I po ptokach.
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Gdy ci się górą przeleje z B do A, to się przeleje z solą. I po ptokach.

Przecież tam nie ma soli, tylko czysta woda z odwrotnej osmozy.

I można ją zrzucać z góry - robimy mały wodospad, np. z 10m, więc sól tam raczej nie podskoczy.

Przy okazji stawiamy turbinę na wodospadzie...
i masz perpetuum - lepsze od baterii słonecznych, bo działa nawet w nocy.
27-10-2013 23:50 
 Ocena 1 na 1
R. Karwat (50 punktów)
Czy odwrotna osmoza nie wymaga dostarczenia energii?
Pozdrawiam
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Czy odwrotna osmoza nie wymaga dostarczenia energii?

W tym przypadku nie specjalnie.
Wystarczy zmontować rurę długości 8 km, zatkać dno membraną i postawić w oceanie.

Ocean ma bardzo dużo energii i jest stale doładowywany.
28-10-2013 08:45 
 Ocena 2 na 2
Lengyel (2127 punktów)
>Wystarczy zmontować rurę długości 8 km, zatkać dno membraną i postawić w oceanie.
>Ocean ma bardzo dużo energii i jest stale doładowywany.
>

Nawet w oceanie ciężko będzie znaleźć miejsce na ośmiokilometrową rurę. Ale można użyć krótszej i zrobić elektrownię pływową. Niestety to już wynaleziono.
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Nawet w oceanie ciężko będzie znaleźć miejsce na ośmiokilometrową rurę. Ale można użyć krótszej i zrobić elektrownię pływową. Niestety to już wynaleziono.

Liczy się sam pomysł realizacji perpetuum, czyli takie zapętlenie - stały obieg, pomimo oporów ruchu, plus oczywisty zysk - praca użyteczna.

Właśnie takie coś jest wg wielu specjalistów niemożliwe - sprzeczne z prawami fizyki.

Fale, wiatry, rzeki i Słońce to normalne - tradycyjne, czyli jawne źródła energii.
28-10-2013 08:47 
 Ocena 6 na 6
Jan Werbiński (11380 punktów)
(zablokowany)
>Wystarczy zmontować rurę długości 8 km, zatkać dno membraną i postawić w oceanie.
>Ocean ma bardzo dużo energii i jest stale doładowywany.

Korzystanie energii oceanu rujnuje Twój projekt perpetuum mobile.
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Korzystanie energii oceanu rujnuje Twój projekt perpetuum mobile.

Stosuję dawniejszą - tradycyjną definicję perpetuum mobile.

Była to maszyna, która może trwale wykonywać pracę użyteczną bez podłączania źródła energii.

Obecnie jedynie ekspansja kosmologiczna jest idealnym perpetuum mobile - pierwszej klasy, czyli cały Wszechświat wg teorii Wielkiego Wybuchu.
28-10-2013 18:31 
 Ocena 1 na 1
Jan Werbiński (11380 punktów)
(zablokowany)
>>Korzystanie energii oceanu rujnuje Twój projekt perpetuum mobile.
>Stosuję dawniejszą - tradycyjną definicję perpetuum mobile.
>Była to maszyna, która może trwale wykonywać pracę użyteczną bez podłączania źródła energii.

Tą definicję spełniają na przykład: wiatraki, elektrownie wodne, ogrodowe lampy z ogniwem fotowoltaicznym.
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Tą definicję spełniają na przykład: wiatraki, elektrownie wodne, ogrodowe lampy z ogniwem fotowoltaicznym.

Nie zupełnie.
Tu jest jawne źródło energii tyle że naturalne: w postaci prądu rzeki, czy wiatru, więc nie potrzeba tu tworzyć specjalnych konstrukcji żeby to wykorzystać.

W perpetuum źródło nas w ogóle nie interesuje - musi być niewidoczne, niezlokalizowane, jak np. grawitacja.

Może oczywiście wykryć źródło, np. mierząc temperaturę stwierdzamy że woda traci energię podczas tego podnoszenia z powodu osmozy.

No ale cóż nam z tego, skoro nasze lodówki muszą być zasilane z sieci, żeby robić to samo.
Fizyk (17637 punktów)
> I to jest perpetuum, bez dwóch zdań. Kto potrafi to podważyć?

Spodziewam się, że sam to potrafisz zrobić gdy zrozumiesz jak osmoza działa na poziomie individualnych cząsteczek.

Wyobraź sobie, że w czystej wodzie zawiesiliśmy cienką błonę - powiedzmy jednoatomową - z mnóstwem dziurek niewiele większych od cząsteczek wody. Posiadając energię cieplną, cząsteczki te brykają w różne strony, zderzają się ze sobą, z dziurawą błoną i czasem trafiają w dziurki przechodząc na drugą stronę błony. Ponieważ z obu stron błony jest tyle samo cząsteczek wody, to średnio tyle samo ich przechodzi w jedną jak i w drugą stronę, a więc i ciśnienia są jednakowe i wszystko jest w równowadze.

Zasadnicza jednak zmiana następuje, gdy po jednej stronie rozpuścimy trochę soli, której cząsteczki nie mieszczą się w dziurkach i obecność błony zmusza je do pozostania po słonej stronie. Wtedy przez błonę półprzepuszczalną cząsteczki wody płyną średnio w stronę większego stężenia soli. Dlaczego? Ano po prostu dlatego, że po stronie większego stężenia jest ich mniej, a więc ich trafianie w dziurki jest rzadsze niż po stronie czystej wody. W rezultacie ciśnienie po słonej stronie wzrasta.

Z energetycznego punktu widzenia, słona woda ma niższą energię niż słodka i odsolenie wody zawsze wymaga wkładu energii, np. przez ręcznie wyciskanie słodkiej wody ze słonej w łodzi ratunkowej na morzu.


Mam nadzieję, że już teraz jest jasne dlaczego to mobile nie jest perpetuum.
28-10-2013 15:24 
 Ocena 1 na 1
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>> I to jest perpetuum, bez dwóch zdań. Kto potrafi to podważyć?
>Spodziewam się, że sam to potrafisz zrobić gdy zrozumiesz jak osmoza działa na poziomie individualnych cząsteczek.

Potrafię zastosować ten motyw cząsteczkowy ale w przeciwnym kierunku: ta maszyna będzie działać właśnie kosztem energii kinetycznej cząstek, czyli woda będzie się tu ochładzała.

Zatem w przypadku izolowanym otrzymasz lodówkę - w pełni darmową, zero zasilania.
No, a w wersji z oceanem będzie działać normalnie i bardzo długo.

>Z energetycznego punktu widzenia, słona woda ma niższą energię niż słodka i odsolenie wody zawsze wymaga wkładu energii, np. przez ręcznie wyciskanie słodkiej wody ze słonej w łodzi ratunkowej na morzu.

Zatem mamy zapewniony wkład energii, w postaci kinetycznej samych cząsteczek wody.
29-10-2013 05:31 
 Ocena 8 na 8
Fizyk (17637 punktów)
> Potrafię zastosować ten motyw cząsteczkowy ale w przeciwnym kierunku: ta maszyna będzie działać właśnie kosztem energii kinetycznej cząstek, czyli woda będzie się tu ochładzała.

To czemu tu tracisz czas na dyskusje zamiast zrobić tę maszynę, opatentować i mieć więcej dochodów niż wszyscy szejkowie naftowi razem wzięci?
atto (627 punktów)
(zablokowany)
To jest problem teoretyczny odnośnie możliwości konstrukcji perpetuum.

A elektrownie osmotyczne chyba już są, albo będą wkrótce.
30-10-2013 12:04 
 Ocena 1 na 1
setarkos (10757 punktów)
> elektrownie osmotyczne chyba już są, albo będą wkrótce.
A co sądzisz o pozyskiwaniu energii dzięki zjawisku włoskowatości?
Wystarczy wziąć kapilarę o średnicy ok. 0,2mm, by podnieść poziom wody o kilkanaście cm. Pakiet cienkich rurek (zagiętych u góry 'w kolano' żeby skapywała do wyższego naczynia) pozwala "pompować" wodę bez nakłady pracy (kosztem schłodzenia cieczy). Gdyby zrobić kaskadę takich decymetrowych stopni, to w dowolnym miejscu pustyni uzyskamy oazę?

P.S.
Narobiłeś niepotrzebnego zamieszania oryginalnym użyciem terminu perpetuum, podczas gdy chodzi chyba 'tylko' o umiejętne gospodarowanie rozproszoną energią.
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Wystarczy wziąć kapilarę o średnicy ok. 0,2mm, by podnieść poziom wody o kilkanaście cm. Pakiet cienkich rurek (zagiętych u góry 'w kolano' żeby skapywała do wyższego naczynia) pozwala "pompować" wodę bez nakłady pracy (kosztem schłodzenia cieczy). Gdyby zrobić kaskadę takich decymetrowych stopni, to w dowolnym miejscu pustyni uzyskamy oazę?

To nie zadziała.
Chyba na oderwanie wody, od tej rurki na górze, tracisz tyle samo, co zyskujesz z podnoszenia w górę.

>P.S.
>Narobiłeś niepotrzebnego zamieszania oryginalnym użyciem terminu perpetuum, podczas gdy chodzi chyba 'tylko' o umiejętne gospodarowanie rozproszoną energią.

Nie. Perpetuum mobile jest tu zupełnie poprawnym określeniem.
Wg praw termodynamiki nie można wyciągać energii wprost z oceanu;
tam zawsze jest konieczna różnica temperatur, zatem dwa zbiorniki: źródło i chłodnica, a nie jeden zbiornik o stałej temp.
30-10-2013 11:40 
 Ocena 1 na 1
setarkos (10757 punktów)
> przez błonę półprzepuszczalną cząsteczki wody płyną średnio w stronę większego stężenia soli. Dlaczego? Ano po prostu dlatego, że po stronie większego stężenia jest ich mniej, a więc ich trafianie w dziurki jest rzadsze niż po stronie czystej wody. W rezultacie ciśnienie po słonej stronie wzrasta.
Miałbym wątpliwości co do tak uproszczonego (choć eleganckiego) opisu. Odnoszę wrażenie, że w zjawisku osmozy istotne jest także (a może głównie) oddziaływanie między cząsteczkami płynu a dodaną substancją. Przypuszczam, że inaczej może przebiegać osmoza dla substancji hydrofobowych (węglowodory, siarka) niż hydrofilnych jak cukier czy rozpuszczalne sole.
Proponuję takie np. eksperymenty, w których z jednej strony błony półprzepuszczalnej umieszczamy wodę, natomiast z drugiej:
1a. Roztwór fluorku litu (czy ciśnienie osmotyczne będzie niezauważalne, skoro jon fluoru jest niewiększy od jonu OH-?),
1b. Roztwór bromku potasu (czy efekt będzie znacząco większy niż dla soli kuchennej przy jednakowym stężeniu molowym?),
2. Mieszaninę wody z pyłem np. z kalafonii (czy takie ciasto hydrofobowe będzie nadal chłonąć wodę zza błony?).

Ciekawym odpowiedzi, bo może trochę racji mają niektórzy przedmówcy, iż znaczący wpływ na osmozę ma napięcie powierzchniowe cieczy i zwilżalność domieszanej substancji. Wyobrażam sobie, że woda może być niejako "przeciągana" na drugą stronę porów w błonie tylko przez cząstki hydrofilne.
30-10-2013 18:26 
 Ocena 4 na 4
Fizyk (17637 punktów)
>> przez błonę półprzepuszczalną cząsteczki wody płyną średnio w stronę większego stężenia soli. Dlaczego? Ano po prostu dlatego, że po stronie większego stężenia jest ich mniej, a więc ich trafianie w dziurki jest rzadsze niż po stronie czystej wody. W rezultacie ciśnienie po słonej stronie wzrasta.
> Miałbym wątpliwości co do tak uproszczonego (choć eleganckiego) opisu. Odnoszę wrażenie, że w zjawisku osmozy istotne jest także (a może głównie) oddziaływanie między cząsteczkami płynu a dodaną substancją.

Tak, to prawda, że przy dokładniejszym opisie należałoby użyć pojęcia potecjałów chemicznych. Ale nie zrobiłem tego, bo adresat miał kłopoty ze zrozumieniem nawet prostego prawa zachowania energii.
atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Tak, to prawda, że przy dokładniejszym opisie należałoby użyć pojęcia potecjałów chemicznych. Ale nie zrobiłem tego, bo adresat miał kłopoty ze zrozumieniem nawet prostego prawa zachowania energii.

Obawiam się że ty masz problemy z energią w tym cyklu zamkniętym,
gdzie tyle samo wody odsalasz, co i z powrotem mieszasz.

A pomysły z napędem osmozy różnicą koncentracji
jest najpopularniejsze, ale i najbardziej błędne zarazem.

W tej wersji masz np. taki śmieszny wynik:
woda w butelce do połowy napełnionej wodą powinna szybko
wypełnić całość bo w powietrzu jest tu prawie zerowa koncentracja wody.

A te potencjały chemiczne nie są wyjaśnieniem, bo one zostały zwyczajnie dorobione żeby uzyskać wynik, i też w oparciu o model gazu doskonałego, czyli to jest to samo co wyżej zapisane bardziej formalnie.

Osmoza nie jest dyfuzją, co łatwo zauważyć po tym, że to jest proces całkowicie odwracalny, w przeciwieństwie do dyfuzji.
Ratatoskr (4439 punktów)
>I to jest perpetuum, bez dwóch zdań.
>Kto potrafi to podważyć?

Ale ja nie rozumiem w ogóle z czym masz problem?

Masz dwie rurki:

- A - czyta woda,
- B - woda osolona.

Osmoza pompuje ci [czystą] wodę: A -> B, aż do wyrównania poziomów stężeń.

Jeśli górą zacznie się przelewać woda B -> A, to będzie się tamtędy przelewała woda [osolona], podnosząc poziom zasolenia w A.

Będzie się zatem przelewała tak długo, dopóki poziom zasolenia w obu rurkach się nie wyrówna i wtedy twoje "perpetuum mobile" przestanie działać.

---------------------------
Natomiast przyjmując odwrotną osmozę (bo wybacz, ale w tytule wątku masz "osmoza" a w treści nie opisujesz co się znajduje w "A" i "B" i tylko po rozwoju dalszej dyskusji się domyśliłam, o co ci chodzi).
---------------------------

Zatem przyjmując odwrotną osmozę, to podejrzewam, że perpetuum, albo:

- W ogóle nie zadziała, bo różnica ciśnień wywołana odmienną gęstością obu słupów cieczy będzie jednak mniejsza niż ciśnienie osmotyczne i zajdzie tutaj zwyczajna osmoza.

- Albo zabije ją niedoskonały stopień osmotycznego odsalania. Za Wiki:
Cytat:
Domowe zestawy filtrów oparte na odwróconej osmozie zużywają duże ilości wody. Do uzyskania 5 litrów wody oczyszczonej od 40 do 90 litrów wody trafia do ścieków - uzysk 5-15%. Wynika to z niewielkiej różnicy ciśnień w takich instalacjach. W zastosowaniach przemysłowych, przy znacznie większej różnicy ciśnień, można uzyskać do 75%. Jednocześnie stopień odsolenia wynieść może ok. 95%-99%.

atto (627 punktów)
(zablokowany)
>Jeśli górą zacznie się przelewać woda B -> A, to będzie się tamtędy przelewała woda [osolona], podnosząc poziom zasolenia w A.

Tam jest odwrotnie: B to czysta woda.

I poziom nie podnosi się, bo na dole będzie tak sam przepływ.

>Będzie się zatem przelewała tak długo, dopóki poziom zasolenia w obu rurkach się nie wyrówna i wtedy twoje "perpetuum mobile" przestanie działać.

W obu kierunkach płynie ta sama woda - czysta, czyli zasolenie nie wyrówna się.

>- Albo zabije ją niedoskonały stopień osmotycznego odsalania.

Niedoskonałość tu nie przeszkadza.
Po prostu prawie czysta woda krąży, zamiast doskonale czystej.

Może nawet to ułatwia zadanie: dla lekko słonej wody wystarczy chyba krótsza rura.

Wróć do listy wątków działu Bazgroły
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować

  

Zaloguj przez OpenID..
Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..

Szukaj na Forum  Przewodnik  Regulamin i instrukcja obsługi Forum  Kolegium Moderatorów

 


[ Regulamin publikacji ] [ Bannery ] [ Mapa portalu ] [ Reklama ] [ Sklep ] [ Zarejestruj się ] [ Kontakt ]
Racjonalista © Copyright 2000-2018 (e-mail: redakcja | administrator)
Fundacja Wolnej Myśli, konto bankowe 101140 2017 0000 4002 1048 6365