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Chi mi aiuta a calcolare la temperatura ?

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  • Chi mi aiuta a calcolare la temperatura ?

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ID: 1982658

    Conducibilità termica - Wikipedia
    Una barra di alluminio è lunga 3 3000 metri e raggiunge il bollente magma cui temperatura è 3000 gradi kelvin.

    Ovviamente l'alluminio non può sopportare 3000 gradi kelvin e si scioglierebbe come neve al sole, quindi sulla estremità c'è un pezzo di tungsteno il quale dovrebbe ridurre un po' la temperatura.
    Oppure non c'è bisogno del pezzo di tungsteno ma l'estremità della barra di alluminio deve stare a qualche centimetro di distanza dal fluido incandescente.

    la barra di alluminio è coibentata con poliuretano che è famoso per essere un buon isolante termico.

    Si !
    Perché il problema fondamentale di questo progetto è che la temperatura si disperde lungo il percorso e sulla superficie la temperatura è più bassa.
    La roccia non è un buon conduttore di calore, infatti le persone possono camminare sulla strada senza arrostirsi i piedi.

    Serve un ottimo conduttore di calore per trasportare il calore sulle lunghe distanze, e paradossalmente serve anche un pessimo conduttore di calore il quale deve aiutare il materiale buon conduttore a non disperdere il calore durante il percorso.

    Il migliore conduttore di calore in senso assoluto è il diamante ma il diamante è improponibile per causa dei costi.

    Il peggiore conduttore di calore (o migliore isolante termico) è l'aerogel di silice ma costa troppo.

    Il rapporto di conducibilità termica tra alluminio e poliuretano è 10 mila, quel 10 mila è fondamentale ma occorre calcolare la temperatura finale sulla superficie, dopo un percorso di 3000 metri.

    Chi è bravo a calcolare le temperature ?

    ----------------
    Avevo pensato di sostituire l'alluminio con acqua ma l'acqua è un pessimo conduttore di calore e quindi serve una pompa che spinge acqua, purtroppo la pompa assorbe energia elettrica.

    Fatto strano: i reparti degli ospedali sono riscaldati con acqua e non con alluminio, c'è forse qualcosa che ho trascurato ?
    i peggiori nemici del fotovoltaico sono gli speculatori edilizi perché costruiscono alveari di 15 piani anziché case di zero piani.

  • #2
    Ciao uforobot a cosa serve la turbina? come pensi di fermare la pressione del flusso magmatico a 3000m di profondita che tenterà la risalita?aspetti che si stabilizzi come accade in un pozzo acquifero?


    Ps: l'acqua sarà pure un pessimo conduttore..ma sul fattore immagazzinamento calore..si fa valere.
    Sii acqua.

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    • #3
      Io credo di aver capito cosa vuole fare. Vuole piantare a terra una barra di alluminio, e sfruttarne la conducibilità termica per avere un punto caldo in superficie. Con il punto caldo poi trae energia coi consueti metodi. Ho frainteso?

      C'è un problema di base però...l'alluminio fonte a 650 gradi, il tungsteno a 3400 circa. Io non so con cosa tu abbia misurato la temperatura del magma, ma ho il vago sospetto che anche il tuo pezzetto di tungsteno sia a rischio, soprattutto sotto la terra che fa da forno.

      Io opterei piuttosto per due tubi, uno che porti giù l'acqua, e uno che faccia salire il vapore. Sfrutti dapprima la pressione del vapore in una prima turbina, e in seconda battuta il calore residuo. Meglio ancora se invece dell'acqua utilizzi olio diatermico. Non preoccuparti dell'energia della pompa, se riesci a scavare fino al magma e installare tutto riesci anche ad alimentare una pompa.

      Altro problema...se scavi per 3000 metri verso il basso, trovi solo terra e roccia. Devi andare a fondo per 3000 chilometri, non 3000 metri!
      Ultima modifica di Axoneg; 28-12-2013, 01:49. Motivo: Unione di due messaggi consecutivi

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      • #4
        Originariamente inviato da Axoneg Visualizza il messaggio
        Io credo di aver capito cosa vuole fare. Vuole piantare a terra una barra di alluminio, e sfruttarne la conducibilità termica per avere un punto caldo in superficie. Con il punto caldo poi trae energia coi consueti metodi. Ho frainteso?
        Non hai frainteso affato; hai capito benissimo.
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        Originariamente inviato da Axoneg Visualizza il messaggio
        Io opterei piuttosto per due tubi, uno che porti giù l'acqua, e uno che faccia salire il vapore. Sfrutti dapprima la pressione del vapore in una prima turbina, e in seconda battuta il calore residuo. Meglio ancora se invece dell'acqua utilizzi olio diatermico. Non preoccuparti dell'energia della pompa, se riesci a scavare fino al magma e installare tutto riesci anche ad alimentare una pompa.
        Questa è un'idea brillante e già da prima ci pensavo.
        E' vero che l'acqua ha una conducibilità termica molto inferiore a quella del'alluminio, ma se l'acqua è spinta da una pompa, la conducibilità migliora di moltissimo.
        Non a caso gli ingegneri di tutto il mondo progettano impianti di riscaldamento fatti di tubazioni che trasportano acqua calda e non barre di alluminio, e non penso che tutti gli ingegneri del mondo sono scemi.
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        Originariamente inviato da Axoneg Visualizza il messaggio
        Altro problema...se scavi per 3000 metri verso il basso, trovi solo terra e roccia. Devi andare a fondo per 3000 chilometri, non 3000 metri!
        Questa è una stupidaggine perché la crosta terrestre è molto sottile rispetto a tutto il resto, la crosta terreste è paragonabile alla buccia di una mela.
        10 Km di profondità di sicuro si raggiungere il magma incandescente, io avevo scritto 3 Km perché lo spessore della crosta terrestre varia a seconda dei luoghi geografici, se è 10 Km qualsiasi luogo va bene.
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        Originariamente inviato da Axoneg Visualizza il messaggio
        C'è un problema di base però...l'alluminio fonte a 650 gradi, il tungsteno a 3400 circa. Io non so con cosa tu abbia misurato la temperatura del magma, ma ho il vago sospetto che anche il tuo pezzetto di tungsteno sia a rischio, soprattutto sotto la terra che fa da forno.
        Questo si risolve pompando acqua perché l'acqua va bene per raffreddare.
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        Sembra che si vorrebbe sfruttare energia geotermica, ma secondo il mio parere l'energia geotermica non esiste.
        Esiste invece l'energia nucleare che scalda il centro del pianeta Terra.
        Quella energia nucleare proviene dal decadimento di materiali radioattivi pesantissimi, guarda caso i materiali radioattivi pesantissimi stanno in basso e non sopra le nuvole.
        Spero che Eroika non legga niente di questa discussione perché lui contrario all'energia nucleare che non è fusione o fusione fredda.
        Riassumendo abbiamo 2 fonti di energia nucleare: quella che sta sotto, (di fissione o decadimento)... e quella sopra, (del sole che è fusione nucleare).
        L'energia del vento, delle correnti marine, della caduta dell'acqua, del petrolio, eccetera eccetera... sono tutti derivati dal sole cioè sono energie che provengono dalla fusione nucleare.
        Solo quella geotermica NON proviene dal sole ma come ho detto prima, l'energia geotermica secondo me non esiste.
        i peggiori nemici del fotovoltaico sono gli speculatori edilizi perché costruiscono alveari di 15 piani anziché case di zero piani.

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        • #5
          Idea...e se fosse di realizzare tutto ciò in prossimità di un vulcano? Prendi l'Etna per esempio, in quel punto la crosta è decisamente più sottile, e il magma più raggiungibile.
          Stavo pensando poi che forse non serve raggiungere il magma, ma avvicinarsi solamente. è vero che la roccia è un pessimo conduttore, ma forse a noi fa più comodo così, dal momento che immergendo la barra nel magma direttamente ne rischieremo la fusione. Rimanere a qualche metro di distanza otterremo comunque un punto caldo, magari non a 3000 gradi, ma comunque caldo.

          Un problema non da poco potrebbe essere il fatto che più andiamo a fondo e più la materia perde solidità, e di conseguenza diventa più mobile. Per moti convettivi la roccia fusa ha la cattiva abitudine di continuare a muoversi, e non vorrei che qualsiasi cosa andiamo ad interrare si pieghi o si spezzi entro pochi giorni. Se poi si parla di alluminio la fragilità aumenta.

          Altro fattore interessante: come procederesti per montare questo impianto? come interri le barre a tale profondità? Più vai a fondo e più sei soggetto alla pressione, e come avviene nei casi dei vulcani, se laceri la crosta piantandoci una barra di qualche metallo è probabile che la pressione del magma la spari verso l'alto per iniziare a fuoriuscire: di fatto gli crei una via di fuga...

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          • #6
            ciao ragazzi non so' se vi siete accorti , ma state parlando di geotermia , tutti gli impianti geotermici funzionano secondo questo principio , + ci si avvicina al nucleo e + alta è la temperatura .. (il gradiente geotermico varia a seconda delle zone da 1°C/100m a 6 °C /100m)
            poi ....arrivando al mantello superiore che dista dai 10 km ai 65 km (a seconda delle zone) si incontra una temperatura che varia dai 500 ai 1000 °C circa ...(IL MANTELLO SUPERIORE è COMUNQUE SEMISOLIDO quindi sposterebbe tutte le tubazioni secondo il movimento tettonico.

            ricordo che la crosta terrestre + il mantello superiore fanno parte del medesimo sistema ossia ... la Litosfera


            la discussione (a mio avviso ) andrebbe spostata nella sezione " GEOTERMICO"

            cordialita'
            Francy

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            • #7
              l'alluminio fonte a 650 gradi, il tungsteno a 3400 circa
              Ti sei dimenticato che il poliuretano fonde a meno di 250 °C ma già a temperature minori si ammorbidisce di molto e quindi
              il tuo isolante fonde e brucia molto prima che fonda l' alluminio....

              Leo48
              -Ogni problema ha sempre almeno due soluzioni basta trovarle
              -La forza dei forti è saper traversar le traversìe con occhio sereno

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              • #8
                Originariamente inviato da leo48 Visualizza il messaggio
                Ti sei dimenticato che il poliuretano fonde a meno di 250 °C
                Volevo chiederti...
                Il vuoto assoluto, (per esempio quello che sta dentro i tubi radiogeni) a che temperatura fonde ?
                i peggiori nemici del fotovoltaico sono gli speculatori edilizi perché costruiscono alveari di 15 piani anziché case di zero piani.

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                • #9
                  miiii se siete fuori di testa! Questa discussione è da confini del forum, altro che geotermia!

                  Anche volendo rispondere mancano dati fondamentali quali diametro del conduttore, spessore dell'isolante ecc ecc... basterebbe disegnare l'ideona in scala (anche in sezione) per capire che a causa delle dispersioni con una barra solida la temperatura in superficie sarebbe pari a quella delle rocce circostanti... qualche grado in più al massimo (magari in meno in estate...)
                  I miei articoli su risparmio energetico, veicoli elettrici, batterie e altro
                  https://www.electroyou.it/richiurci/...-miei-articoli

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                  • #10
                    per la barra di alluminio .. no comment(chiaramente impossibile) ... io mi riferivo al geotermico quando si parlava di far passare un fluido nelle tubazioni ...che chiaramente non possono essere a quelle profondita' ...

                    Commenta


                    • #11
                      Ma mettiamo che idealmente sia possibile infilare in terra una barra di alluminio (con finalino in tungsteno) per tremila metri, che laggiù sotto ci troviamo tremila K, e di poterla isolare *perfettamente* esclusa la estremità inferiore;

                      - quanto tempo ci metterebbe la temperatura della estremità in superficie a portarsi in equilibrio termico con l' estremità sottoterra?
                      - che potenza termica si potrebbe trasferire tra le due estremità, facendo l' estremità esterna concava e mettendoci dell' acqua, ed essendo la temperatura esterna venti gradi celsius, la pressione quella atmosferica, l' umidità relativa dell' aria 50%, e se la barra fosse tonda con sezione un metro quadrato?

                      Secondo me:
                      - più di cento anni;
                      - meno di un millesimo di watt.

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                      • #12
                        allora se vogliamo essere scientifici

                        I concetti di trasmittanza, resistenza e conducibilità termica sono strettamente legati tra loro.
                        La conducibilità o conduttività termica (normalmente indicata con la lettera greca ?) è il flusso di
                        calore Q (misurato in J/s ovvero W) che attraversa una superficie unitaria A di spessore unitario d
                        sottoposta ad un gradiente termico ?T di un grado Kelvin (o Celsius). In termini matematici si ha:


                        ?= (Q*d)/A*?T .... in W/m°K

                        La definizione sopraesposta deriva dalla legge di Fourier che determina il flusso di calore che si
                        instaura attraverso una superficie unitaria di spessore unitario sottoposta ad un gradiente termico



                        La conducibilità termica dipende dalle caratteristiche fisico-chimiche del materiale preso in esame.

                        valori per alcuni materiali:

                        in [W/m°K]


                        Aria (a condizioni ambiente) 0.026
                        Polistirolo espanso 0.03
                        Acqua distillata 0.6
                        Vetro 1
                        Ferro 73
                        Rame 386
                        Argento 407
                        Diamante 1000

                        Fonte : fondazionetelios

                        cordialita'
                        Francy
                        Ultima modifica di Mr.Hyde; 30-12-2013, 17:15.

                        Commenta


                        • #13
                          Ottimo, grazie!

                          Però non ho capito quali numeri mettere, e dove.
                          Forse non ho capito niente proprio, perché mi pare che dalla formula un cilindro di vetro alto un metro e avente un metro quadrato di area di base trasmetterebbe 1 J/s per ogni K di deltaT, mi pare tanto.

                          Se fosse così, una colonna di alluminio come sopra cosa trasmetterebbe, dunque vediamo ... lambda Alluminio 260, diviso tremila (metri), moltiplicato tremila (deltaT) uguale 260? Cioè, 260 J/s? Beh, avrei sbagliato solo di duecentosessantamila volte :-)

                          E quindi l' estremità in superficie, area un metro quadrato, essendo in aria standard, a che temperatura starebbe?
                          Eccetera.

                          Commenta


                          • #14
                            Originariamente inviato da Mr.Hyde Visualizza il messaggio
                            il gradiente geotermico varia a seconda delle zone da 1°C/100m a 6 °C /100m
                            400 gradi celsius sono sufficienti per vaporizzare l'acqua e spingere una turbina ?

                            anzi no !
                            200 gradi perché presumo che metà si disperde durante la salita.

                            rifaccio la domanda...
                            200 gradi celsius sono sufficienti per vaporizzare l'acqua e spingere una turbina ?
                            i peggiori nemici del fotovoltaico sono gli speculatori edilizi perché costruiscono alveari di 15 piani anziché case di zero piani.

                            Commenta


                            • #15
                              ciao caro uforobot

                              rifaccio la domanda...
                              200 gradi celsius sono sufficienti per vaporizzare l'acqua e spingere una turbina ?
                              di solito le turbine che generano energia elettrica dal vapore , utilizzano pressioni minime di 80 bar ,poi surriscaldato
                              il surriscaldamento serve per portare il vapore ad una temp a cui non possa condensare(pena .. l'usura delle pale del generatore)

                              vedendo la tabella entalpica dell'acqua ...verifico che la temp di 200 °C corrisponde a vapore saturo secco (o umido) alla pressione di circa 19 bar (un po' lontani dagli 80 bar sopracitati )

                              Commenta


                              • #16
                                Originariamente inviato da uforobot Visualizza il messaggio
                                200 gradi celsius sono sufficienti per vaporizzare l'acqua e spingere una turbina ?
                                Non è solo un discorso di temperatura, dipende anche dalla massa termica. Nel caso del magma hai una massa termica pressochè infinita, ma viene ridotta dalla lunga barra metallica, e di molto. (Ho scritto una ******?)

                                Comunque puoi far girare una turbina anche con temperature più basse, io ne ho viste che girano a soli 80 °C

                                Commenta


                                • #17
                                  ma tutto sto casino per scaldare dell'acqua ? Uforobot quando vuoi un gelato vai a prenderlo in Alaska ? Per favore .....
                                  Viva la tecnologia che semplifica la vita.
                                  Non discutere mai con un idiota, la gente potrebbe non notare la differenza.

                                  Commenta


                                  • #18
                                    Sentite: ma una volta fatto il buco metti una fontana che butta acqua dentro il buco dopo un pò esce un bel gayser
                                    e tutti i vicini vengono a vedere ti metti una biglietteria e fai un sacco di soldi altro che free energia...

                                    Leo48
                                    -Ogni problema ha sempre almeno due soluzioni basta trovarle
                                    -La forza dei forti è saper traversar le traversìe con occhio sereno

                                    Commenta


                                    • #19
                                      dài serman, si può sempre trovare lo spunto per una discussione interessante non credi?

                                      per esempio ora Axomeg ha tirato in ballo le turbine che funzionano a 80 °C, dandoci il destro per discutere di rendimenti ... ché tanto come sempre ognuno usa i termini "resa", "rendimento", "efficienza" a modo suo, e quindi si gira e si frulla e siamo sempre lì

                                      comunque secondo me la colonna di Alluminio se invece di un metro quadrato la facciamo di due-trecento metri quadrati l' alluminio fonde e il calore viene trasportato per convezione (il vecchio termo-sifone)
                                      e senza stare a fare il vapore si mette un' elica direttamente nel flusso di alluminio fuso

                                      ora noi sapendo questa cosa possiamo comprare azioni delle miniere di alluminio e quando la faccenda inizia diventiamo tutti ricchi

                                      Commenta


                                      • #20
                                        hahahahaahaa ...serman ,leo48 ,Al Mizar...siete fortiiii

                                        Axoneg tu scrivi :

                                        io ne ho viste che girano a soli 80 °C
                                        e mi sa' di gran ...cavolata !
                                        .... l'acqua bolle a minimo 100 °C a 760 mmHg
                                        mi sa' strano che trovi turbine che vanno a 80 °C (sempre che la fisica non sia solo un'opinione oppure operi in depressione?)
                                        Ultima modifica di Mr.Hyde; 30-12-2013, 22:21.

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                                        • #21
                                          ORC, Organic Rankine Cycle (Cerca nel Forum).
                                          Funzionano (dice) con i famosi Liquidi Bassobollenti.

                                          Li trovi pure su wikipedia:
                                          però attento, pinzette e lente di ingrandimento, guarda questo per esempio:
                                          http://www.infinityturbine.com/ORC/ORC_Waste_Heat_Turbine.html

                                          ha un indice di Punteggio Fuffa piuttosto elevato:
                                          - unità di misura a capocchia...........20
                                          - confonde energia con potenza.......25
                                          - troppi discorsi...........................100
                                          - è un "quantum shift"...................300
                                          - vendono kit di montaggio..............20
                                          - hanno i "nano-fluids"..................300
                                          ______________________________________
                                          Subtotale-------------------------765
                                          -detratti per non tirare in ballo
                                          Einstein e Galileo...........................50
                                          ________________________________________
                                          Totale Punti Fuffa........................715
                                          Ultima modifica di Al Mizar; 30-12-2013, 23:19.

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                                          • #22
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                                            mi sa' strano che trovi turbine che vanno a 80 °C (sempre che la fisica non sia solo un'opinione oppure operi in depressione?)
                                            No Hide, io non ho parlato di acqua, parlavo di sfruttare un punto caldo a temperature inferiori a quelle indicate da Uforobot. Ci sono vari impianti che traggono energia anche con temperature inferiori ai 100 gradi, tanto per dirtene uno cercati gli impianti Turboden e Turbogen. Sono impianti progettati per biomasse, ma con una "caldaia" a 80 gradi girano eccome. Io ne ho viste un paio dalle parti di Ravenna.

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                                            • #23
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                                              con basso-bollenti?
                                              Ultima modifica di Mr.Hyde; 10-01-2014, 19:24.

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                                              • #24
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                                                Questo è uno Turboden: Applicazioni - Geotermia lavora anche a 90°, ma ne avevo visto un altro che arrivava a 80° e ora non lo trovo più. Era un impianto ORC simile a quello linkato sopra, ma era di un'azienda di Ravenna. Se recupero i dati dell'impianto te lo fornisco.

                                                Ad ogni modo l'acqua non è l'unica sostanza che può evaporare e quindi fornire pressione. Con l'acqua a 70-80 gradi puoi far evaporare tramite scambiatore di calore l'acetone per esempio, che evapora a 55 gradi ed aumenta di pressione (non farei mai un impianto ad acetone, era per dirne uno a caso).
                                                Ultima modifica di Axoneg; 10-01-2014, 21:53. Motivo: Aggiunta informazioni

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