Energiekalkulation prüfen

Wissenschaft Physik
#1

im kaufmännischen Rechnen kann ich anderen helfen.
Im technischen Bereich brauche ich wohlwollende Hilfe.

Das Problem:

In einem mit Wasser gefüllten Zylinder in den Maßen 120cm X 180cm
X 4 Meter Höhe befinden sich 8 Auftriebskörper, die an einer Kette/ einem Transmissionsriemen beweglich befestigt sind.
Deren Grundmaße betragen 30cm X 30cm X 150cm = 0,135 / 135 Liter Wasserverdrängung X 8 Stück = 1,08 to Wasserverdrängung = Auftriebskraft.
Diese Kraft soll benutzt werden, einen 9. AUFTRIEBSKÖRPER durch eine spezielle Schleuse ebenfalls in den mit Wasser gefüllten Zylinder zu ziehen.

Die Rechenaufgabe soll nun folgende Werte ermitteln :

00 - Reicht die Zugkraft von 1 to aus, den nächsten Auftriebskörper
in die Flüssigkeit zu ziehen ?
01 - WIE schnell wird jeweils ein neuer Auftriebskörper in den Wasserzylinder gelangen ?
02 - Wird der Takt konstant beizubehalten sein ?
03 - Wie stark sollten die Umlenkrollen oben wie unten sein ?
Eher als durchgehende Achsen oder als solche Walzen ?
- jeweils kugelgelagert, um Reibungswiderstand zu vermeiden !-
04 - Die Drehbewegungen der beiden Achsen sollen via Getriebe Generatoren zur Stromgewinnung antreiben.
Bei 1 to Zugkraft können wieviele kw/h erzeugt werden ?

#2

Moin,

mein Vorschlag: Statt Generatoren einen Motor auf die Achse setzen, sonst wird sich da nichts bewegen.

Gruß
Ralf

#3

Ist das das Perpetuum Mobile ?
hat man es endlich geschafft es zu bauen ?

hurra !

#4

Das ist schon mal kein Kreis-Zylinder.


Für einen Allgemeinen Zylinder fehlen weitere Angaben.

Davon muss man aber noch das Eigenwicht der Körper abziehen.
Bei 4m Wassersäule hat man einen Druck von 0.4bar, also 0.4kg/cm2.
Die Körper haben je eine Oberfläche von 19’800cm2, da ruht also eine Kraft von 7920kg (77’650N) auf jedem Körper. Entsprechend Massiv müssen die Körper gebaut werden.

1t hast du nicht.
X = Auftrieb (135kg)
Y = Eigengewicht. ?

Damit der Eine untergeht, muss gelten:
X-Y < (8*(X-Y))
Da fehlen jetzt noch die Verluste für die Umlenkrolle.
Allerdings müssen die 8 Körper dabei auch immer unter Wasser bleiben, zwangsweise müssen diese aber auftauchen.

Das wird jetzt kompliziert!
Die Bewegung bedingt, dass Wasser verdrängt wird und irgendwo hin muss.
Dabei spielt die Viskosität des Wassers und die ganzen Strömungsverhältnisse im Tank eine entscheidende Rolle.

Das ist die grosse Frage, ob da überhaupt ein Takt entsteht?
Praktisch hat noch keiner ein Perpetuum Mobile nach diesem Prinzip zum laufen bekommen.
https://www.google.ch/search?q=perpetuum+mobile+auftrieb&biw=1157&bih=945&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwiyzdGlws7OAhXF7xQKHep-B28QsAQIJA&dpr=0.95#

Grundsätzlich wäre ein funktionierendes Perpetuum Mobile sehr gefährlich und hätte die Eigenschaften einer Atombombe!
Das PM soll die nötige Energie für die eigene Bewegung und zusätzlich einen Überschuss erzeugen. Wird die Überschüssige Energie nicht abgeführt, wird diese in die Bewegung geleitet. Dadurch beschleunigt das PM. Beschleunigt wird dann so lange, bis es das PM zerreisst!

MfG Peter(TOO)

#5

Hallo,

der kritische Punkt ist hier nicht das Hineinziehen des neunten Auftriebskörpers durch die anderen acht, sondern das Schleusenwasser. Die Schleuse wird ja bei jeder Benutzung voll Wasser laufen, welches Du daraus vor dem nächsten Mal wieder entfernen musst. Wie willst Du das machen? Du kannst es natürlich einfach in den Gulli ablassen und oben wieder dasselbe Volumen aus dem Wasserhahn in den Tank füllen – dann liegt aber kein abgeschlossenes System vor. Oder willst Du das Schleusenwasser hochpumpen oder auf irgendeine andere Art nach oben befördern? Geht, kostet aber Energie, und zwar im günstigsten Fall (Wirkungsgrad aller Komponenten = 1) genau soviel wie die Maschine ansonsten liefert (*). Du kannst es natürlich auch mit einem Kolben aus der Schleuse wieder zurück in den Tank drücken, aber auch das erfordert wieder diese Menge an Energie. Sie ist sozusagen der Preis dafür, ein abgeschlossenes System zu bekommen.

Sicher gibt es noch unzählige andere Möglichkeiten, aber egal, wie Du es anstellst, ein Perpetuum Mobile wirst Du mit Deiner Apparatur nicht realisieren können. Und auch mit keiner anderen.

Gruß
Martin

(*) Es ist nicht schwer, das mit einer Rechnung nachzuvollziehen. Beim Nach-Oben-Steigen eines Auftriebskörpers (Volumen V) im Tank verrichtet dieser die Arbeit (FA – FG) h, wobei h die Höhendifferenz bezeichnet, mit der die Maschine arbeitet. Beim Nach-Unten-Fallen außerhalb des Tanks verrichtet der Auftriebskörper die Arbeit FG h. Die Summe aus beidem ergibt FA h. Die Auftriebskraft FA ist ρ g V groß (ρ = Dichte des Mediums, z. B. Wasser), also liefert ein Auftriebskörper in einem Umlaufzyklus die Energiemenge W = ρ g V h. Nun ist ρ V aber gerade die Masse des Schleusenwassers, sofern die Schleuse das kleinstmögliche Volumen hat, nämlich das Volumen V eines Auftriebskörpers. Damit wissen wir, wieviel Energie das Nach-Oben-Befördern des Schleusenwassers pro Zyklus erfordert: Es ist gerade W.