Discover Discover the energy the energy of hydrogen of hydrogen
Grzegorz Karwasz
University Nicolaus Copernicus
This project has received funding from the Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking (JU) under grant agreement No 826246.
The JU receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and Italy, Denmark, Poland, Germany, Switzerland.
Energia: przekazywanie i zamiana
3/15
Zdjęcie pokazuje „czyste” formy energii: promieniowanie słoneczne, prąd elektryczny, energia chemiczna.
Hans. U. Fuchs,
Hydrogen and Fuel Cells.
How, What for, and Why?
Didactical Materials FCHGo, 2019
Z teoretycznego punktu widzenia niektóre formy energii można przekształcić w inne z wysoką wydajnością. Powiedzmy, że energia potencjalna wody w jeziorze może zostać przekształcona w energię kinetyczną wody docierającej do turbiny z 98% wydajnością, a energia kinetyczna wody w energię
elektryczną z około 90% wydajnością.
Nie dotyczy to silników termodynamicznych.
Eksperymenty z innych lekcji
- Eksperymenty z „pudełkiem energii” na różne formy energii.
- Eksperymenty ze stałą słoneczną i absorpcją promieniowania, zobacz Lekcja 1.
- Eksperymenty z nośnikami energii i „alternatywnymi źródłami energii”, patrz Lekcja 2.
- Eksperymenty z elektrochemią, patrz Lekcja 3.
- Eksperymenty z ogniwami wodorowymi (i etanolowymi), Lekcja 4
- Produkcja wodoru w reakcjach chemicznych
NCU Group: A. Karbowski, K. Wyborska, K. Fedus, K. Rochowicz, A. Kamińska, G. Karwasz
This project has received funding from the Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking (JU) under grant agreement No 826246.
The JU receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and Italy, Denmark, Poland, Germany, Switzerland.
Silniki cieplne
3/15
Sprawność silników gazowych zależy od różnicy temperatur między źródłem ciepła a pochłaniaczem ciepła (chłodnicą)
η = (T1 - T2) / T1.
gdzie T1 jest temperaturą źródła ciepła, a T2 - chłodnicy (tj. radiatora).
Dotyczy to ogólnie wszystkich silników cieplnych, od pary wodnej, gazu (tj. Cyklu Otto),
oleju (oleju napędowego) po nowoczesne turbiny gazowe.
Silnik Stirlinga z palnikiem
Ta maszyna potrzebuje źródła ciepła (świecy) i tłoka: ruch powoduje, że dynamo obraca
się i wytwarza prąd elektryczny, który sprawia, że lampa LED świeci.
This project has received funding from the Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking (JU) under grant agreement No 826246.
The JU receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and Italy, Denmark, Poland, Germany, Switzerland.
Silnik Stirlinga
3/15
Silnik Stirlinga składa się z tłoka i separatora termicznego: działa przy bardzo małych różnicach temperatur (kawałki lodu lub filiżanki gorącej herbaty)
dydaktyka.fizyka.umk.pl/zabawki1/files/termo/silnik-en.html
„Pijący” ptak
Również „ptak pijący” jest silnikiem termodynamicznym: wykorzystuje różnicę temperatur między chłodzoną „głową” (chłodniejszą z powodu parowania wody) a „gorącym” (tj. w temperaturze pokojowej) ciałem. Wydajność jest bardzo mała <1%.
dydaktyka.fizyka.umk.pl/zabawki1/files/termo/kaczka_big-en.html
This project has received funding from the Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking (JU) under grant agreement No 826246.
The JU receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and Italy, Denmark, Poland, Germany, Switzerland.
Ręczne generatory prądu
3/15
Praca mechaniczna (wciskanie uchwytu lub ruch translacyjny magnesu wewnątrz) [praca = siła x przemieszczenie] powoduje, że magnes porusza się wewnątrz drutów: wytwarzany jest prąd elektryczny, który trwa tak długo, jak trwa ruch i / lub, jeśli kondensator jest
obecny - dopóki jest naładowany.
Ręczne generatory prądu
To urządzenie pozwala również na przeprowadzenie quasi-ilościowego eksperymentu dotyczącego zachowania energii (i jej rozproszenia).
1. Ściśnij uchwyt pięć razy, przestań ściskać i policz, ile sekund wirnik
pracuje przed zatrzymaniem [zwykle to około 6-7 sekund]
2. Teraz wyjmij lampę i powtórz
eksperyment: teraz wirnik porusza się przez około 12-13 sekund, zanim się zatrzyma: „straty” energii są mniejsze.
3. Te „straty” energii to tarcia i energia
elektryczna pobierana przez lampę.
This project has received funding from the Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking (JU) under grant agreement No 826246.
The JU receives support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme and Italy, Denmark, Poland, Germany, Switzerland.
