Естественные науки
Чистым теоретикам - физикам : сколько (как минимум) энергии надо, чтобы отделить кислород в комнате от других газов ?
Хотя вопрос и теоретический, он может иметь и практическое применение - для создания устройства, которое бы обогащало кислородом воздух в комнате .
Кислород ничем практически не связан с другими газами, поэтому в теории энергии на это затрачивать не нужно никакой - это с точки зрения теоретиков. С точки зрения практиков сказать ничего по существу нельзя, все зависит от устройства, которое будет это делать, насколько добротно оно собрано, насколько дорогими являются материалы, из которых оно изготовлено - все это будет сказываться на кпд устройства, а значит, и на затрачиваемой энергии.
Б. Макулбаев
"Практически не связан" - это значит что все таки он чуточку связан с другими газами, интересно в чем проявляется эта связь. И как можно чуть чуть быть связанным
Б. Макулбаев
Поооонятно....То есть на кислород гравитация действует чуть чуть.
Нисколько: пероксид натрия образуется без нагревания...
Ольга Гаврилова
Но как-то надо натрий получать.
Б. Макулбаев
Тоооочноо....пероксид как и долбоебы образуются без нагревания, тут и без натрия можно обойтись
Если использовать электрохимический кислородный насос, то считается элементарно.
КПД такого насоса в 90% (в реальности будет поменьше, поскольку нужна энергия на нагрев до 700оС :-); для получения 1 моля кислорода необходимо пропустить заряд 2F.
Напряжение при этом зависит от давления кислорода в приёмной ёмкости. Если не больше 0,2 атм (парциальное в воздухе) - то полтора вольта, иначе + энергия на повышение давления... .
КПД такого насоса в 90% (в реальности будет поменьше, поскольку нужна энергия на нагрев до 700оС :-); для получения 1 моля кислорода необходимо пропустить заряд 2F.
Напряжение при этом зависит от давления кислорода в приёмной ёмкости. Если не больше 0,2 атм (парциальное в воздухе) - то полтора вольта, иначе + энергия на повышение давления... .
Анна Екимова
Спасибо за ответ. Но я только что набрал в гугле "электрохимический кислородный насос" и ничего не нашёл. Наверное, это что - новое ?
Минимума нет; но отделяться будет очень долго. Можно подобрать метаматериал, через поры которого будут проходить как раз молекулы кислорода, но не остальные.
Ну и вообще средство не соответствует цели: если отделять А от Б, то в Б будет становиться меньше А, а не больше.
Ну и вообще средство не соответствует цели: если отделять А от Б, то в Б будет становиться меньше А, а не больше.
Б. Макулбаев
Не могу не согласится :-) Все правильно, все сходится , а ребеночек не наш !!!
Разделить воздух на исходные газы можно разными способами. в технике используют охлаждение. Вот посчитай сам, исходя из количества воздуха в комнате, сколько нужно энергии, что бы охладить его от. скажем +20 град до -183 град . А вообще - то увеличивать концентрацию кислорода во вдыхаемом воздухе без нужды - дело не полезное
Если чисто теоретически, то ноль, только подождать придётся: мембрана, пропускающая только кислород. Рано или поздно, весь кислород окажется заперт внутри неё.
Вадим Кривобоков
Мембрана будет как впускать, так и выпускать кислород, если его с той стороны не откачивать.
Боюсь подход несколько неверный. В теории задача скорее всего сводится к задачам про газовые среды. На практике же все зависит от принципа действия устройства
Б. Макулбаев
Исходя из обстоятельств и принимая во внимание общую картину, вероятность того что Максимкеус и Олег тупо парят нам мозг очень велика
Б. Макулбаев
Да никого я не пугал. Просто рассмотрел вероятности и прикинул шансы. Пугливый вы народ-Высоколобые Интеллигенты.
Сейчас прекрасно отработаны адсорбционные установки по отделению кислорода. Если нужно лишь обогатить, чистый кислород не нужен, то прекрасно подходят мембранные установки.
Потребляемая ими мощность зависит от требуемой степени обогащения и от требуемой производительности (сколько обогащённого кислородом воздуха в час должна давать установка) .
Минимальные затраты энергии на наполнение комнаты чистым кислородом таковы: объём комнаты * атмосферное давление (примерно 100 кПа) . Столько энергии (минимум) нужно чтобы откачать весь воздух из комнаты, а дальше через мембрану, пропускающую только кислород, этот самый кислород в комнату натечёт.
На практике, естественно, затраты энергии куда больше: и вакуумные насосы тратят на откачку куда больше энергии, чем даёт эта формула, и реальные мембраны пропускают не только кислород, но и немного азота.
Потребляемая ими мощность зависит от требуемой степени обогащения и от требуемой производительности (сколько обогащённого кислородом воздуха в час должна давать установка) .
Минимальные затраты энергии на наполнение комнаты чистым кислородом таковы: объём комнаты * атмосферное давление (примерно 100 кПа) . Столько энергии (минимум) нужно чтобы откачать весь воздух из комнаты, а дальше через мембрану, пропускающую только кислород, этот самый кислород в комнату натечёт.
На практике, естественно, затраты энергии куда больше: и вакуумные насосы тратят на откачку куда больше энергии, чем даёт эта формула, и реальные мембраны пропускают не только кислород, но и немного азота.
Возможно энергию надо не добавлять а наоборот отнимать. Например, отняв тепловую энергию (тобишь охладив воздух в комнате до температуры ниже -182.96 градусов Цельсия) , кислород станет жидким а азот все ещё будет газообразным. Произойдет разделение двух основных газов входящих в состав воздуха.
Артурка ...
Наоборот: азот переходит в жидкое состояние около 88 Кельвинов.
Б. Макулбаев
Сделать кислород жидким -очень интересная мысль, но тогда дышать в комнате можно будет только жабрами.
Пока теоретики с физиками ломают :-) голову над Вашим вопросом, Вы уж поинтересуйтесь у медиков полезно ли обогащать кислородом комнату.
Анна Екимова
Полезно. Для людей, перенёсших инсульт. А ещё может быть полезно для альпинистов в горах.
Елена Ульянова
надо определится альпинисты в горах или в комнате
Елена Ульянова
Олег ! Ваш вопрос и ответы на него похожи на гелий , ведь у нас газовая тема. Вдыхание гелия вызывает дикую ржаку и разрушает мозг. Но если у Вас инсульт и кислородное голодание, то конечно смех уже неуместен и извините меня пожалуйста.
С точки зрения опытного физика, анализируя газы в комнате, после съеденных 3х торелок горохового супа, надо (как минимум) столько энергии, сколько затрачивает человек, определенных размеров, чтобы дойти до телефона и вызвать МЧС!
Похожие вопросы
- Много ли энергии нужно для создания животного или человека? Сколько джоулей, минимум ?
- Как в древности могли существовать крупные виды, если кислорода был меньше, а углекислого газа больше?
- Революция в физике: открытие Закона Исчезновения Энергии! Или не очень?
- Вопрос к теоретикам физики
- Можно ли отделить кислород от водорода получаемый при электролизе воды? Как это сделать? И чего выделяться больше будет?
- С точки зрения физики, откуда сердце берёт энергию для работы?
- Физика пришла к религии? Ведь сейчас вообще всё не понятно: квантовая физика, тёмная материя и энергия. Никто ничего не
- Кислород, на ряду с углекислым газом, обладает парниковым эффектом?
- Как планету Марс насытить кислородом, если там много углекислого газа?
- сколько уходит киловатт энергии за час