PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Huhn des Monats - zu unrecht



pipo
26.02.2004, 13:19
hi,

ich habe auf www.schlechtflieger.de gerade das aktuelle Huhn des Monats (http://www.schlechtflieger.de/huhn/huhnindex.htm) entdeckt.
Nach einigem überlegen bin ich zum Schluß gelangt, daß das Huhn zu unrecht verliehen wurde - meiner Meinung nach würde das Prinzip theoretisch funktionieren, ohne einen Widerspruch zum unmöglichen Perpetuum Mobile darzustellen.

Da die Schlechtflieger ja physikalisch eigentlich was am Kasten habe, würde mich interessieren, ob ihr einen Denkfehler in meiner Überlegung findet, und ob die Schlechtflieger das Huhn doch zurecht verliehen haben.

Das Flugzeug soll so funktionieren:
Es steigt (wohl per Helium, oder Wasserstoff) leichter als Luft nach oben.
Auf Gipfelhöhe wird Luft komprimiert (verflüssigt?) bis das Ding wieder schwerer als Luft ist, und wie ein Segelflugzeug nach unten gleitet.
Während diesem Gleitflug wird mittels Turbinen Energie gewonnen, die für das neuerliche Komprimieren und Auslassen der Luft benötigt wird.
Am Ende des Gleitfluges wird nun eben die komprimierte Luft ausgelassen und das Spiel beginnt von neuem.

Als ich´s das erste Mal durchgelesen hatte, war mein erster Gedanke, dass das ein Perpetuum Mobile wäre und deshalb ein Hirngespinst sei.

Nachdem ich etwas überlegt hatte, bin ich zum Schluss gekommen, daß dies eine lustige Idee ist und theoretisch auch funktionieren würde.
Denn das Flugzeug macht sich die potentielle Energie, die die Luft besitzt zu nutze.
Dadurch kann das Flugzeug als System tatsächlich Energie gewinnen.
Natürlich muß auch diese Energie irgendwo herkommen, und sie wird auf alle Fälle vorerst in der Atmosphäre als "globale potentielle Energie" fehlen.
Das ändert aber nichts daran, daß das System meiner Meinung nach funktionieren müßte.

Genau so, wie es funktionieren müßte, mit dem Luftschiff auf die Zugspitze zu fliegen und dort ein paar Steine einzuladen, mit deren Hilfe man absteigen könnte, und beim Abstieg nun auch mittels Turbinen Energie gewinnen könnte.
Bei 100% Wirkungsgrad der Turbinen wäre der Energiegewinn gleich der potentiellen Energie der Steine.
Natürlich ist das alles vorerst nur eine Gedankenspielerei und ich habe keine Ahnung, ob sich das realisieren ließe.

(vor allem die Zugspitzenidee würde wohl massive Probleme mit sich bringen, da man den Deutschen ihren einzigen 3000er wegnehmen würde, der ihnen ohnehin nur zur Hälfte gehört. ;))

Naja, im Ernst:
Was haltet ihr davon?

pipo

joachim abel
26.02.2004, 13:26
hi pipo,

wenn nun aber dein luftschiff nur luft von der zugspitze mitnähme und unten in garmisch wieder rauslässt, da hätten wir deutschen nix dagegen - wär halt oben weniger luft als unten, isses aber eh schon, wegen der höhe.

also, ich glaub net, dass das funktioniert.

joachim

pipo
26.02.2004, 13:30
hi joachim,

das mit den Steien sollte nur eine Veranschaulichung sein.
Aber auch die Luft an der Zugspitze, verfügt, genauso wie die Steine dort oben über potentielle Energie.
Nur muß man die Luft zuerst komprimieren, um die potentielle Energie nutzen zu können.

Ansonsten sehe ich keinen entscheidenden Unterschied.

pipo

joachim abel
26.02.2004, 13:37
es ist so, dass du auf der zugspitze mehr energie brauchst, um die luft zu komprimieren, als du unten wieder rausbekommst, wegen der unterschiedlichen luftdichte aussenrum oben und unten.

ichweissesnicht ichdenkenur

joachim, der noch über die zentrifugalkraft staunt

pipo
26.02.2004, 13:41
hi joachim

original geschrieben von joachim abel:
oder es ist so, dass du auf der zugspitze mehr energie brauchst, um die luft zu komprimieren, als du unten wieder rausbekommst, ...
Es gibt auf alle Fälle kein mir bekanntes physikalisches Gesetz, welches das so vorschreibt.
...kann schon sein, daß man in der Praxis deshalb Probleme kriegen würde.
Mir ging´s in erster Linie, um die theoretische Realisierbarkeit.

pipo

GMT
26.02.2004, 13:55
ich glaub joachim hat den nagel auf den kopf getroffen: du musst oben viel mehr luft in den tank zwingem , als unten aufgrund des höheren umgebungsdruckes wieder rauskommt, was soviel heisst wie, dass du der ausströmenden luft in bodennähe weniger energie entnehmen kannst als du oben benötigt hast, um sie da reinzubringen. wenn dann die differenz dem entspräche, was du auf dem nachobenweg durch den fahrtwind wieder an energie gewinnen kannst, dann wären wir unterm strich auf null, unter realen bedingungen (reibung....) fehlt dann halt ein bisserle....

glaub i hoit

grüsse

tom

Hexogen
26.02.2004, 15:13
So ähnlich machts ein U-Boot auch....
oben: Tanks fluten, Boot sinkt
unten: Tanks mit mitgeführter Pressluft füllen, Boot steigt.

Aber Energie wird beim Komprimieren der Luft einige vernichtet (Kompressionswärme, Reibung Pumpe usw.) und beim Verflüssigen wird noch viel mehr Energie vernichtet, schliesslich
muss man die Luft auf -180° abkühlen (Lindeverfahren).

und beim Abgleiten würd ich auch nicht
irgedwelche Turbinen antreiben, die einen beschissenen Wirkungsgrad haben und die zusätzliche Luftreibung die Gleitzahl verschlechtert usw.

Und der Vergleich mit den Steinen von der Zugspitze
stimmt nicht. Die Steine geben ihre Potentielle Energie
beim Runterschaffen nutzbar ab...die potentielle Energie ist aber vorher schon da gewesen und muss nicht erst mit schlechten Wirkungsgrad erzeugt werden.


Das Huhn ist schon verdient vergeben worden!!! :-)


Daniel

Christian
26.02.2004, 15:30
Herr laß Thermik werden *g*

pipo
26.02.2004, 15:35
original geschrieben von GMT:
du musst oben viel mehr luft in den tank zwingem , als unten aufgrund des höheren umgebungsdruckes wieder rauskommt, was soviel heisst wie, dass du der ausströmenden luft in bodennähe weniger energie entnehmen kannst als du oben benötigt hast, um sie da reinzubringen. wenn dann die differenz dem entspräche, was du auf dem nachobenweg durch den fahrtwind wieder an energie gewinnen kannst, dann wären wir unterm strich auf null, unter realen bedingungen (reibung....) fehlt dann halt ein bisserle....
Es geht nicht darum, der Luft in Bodennähe Energie zu entnehmen!
In Gipfelhöhe wird der Atmosphäre potentielle Energie in Form von Luftteilchen entnommen.
Für mich ist das wie schon gesagt nichts anderes als Steine von der Zugspitze nach unten zu nehmen.

Und wie schon gesagt gibt es meiner Meinung nach kein Gesetz, welches besagt, dass die Kompressionsenergie größer sein sollte, als der Zuwachs an potentieller Energie.


original geschrieben von Hexogen:
Und der Vergleich mit den Steinen von der Zugspitze
stimmt nicht. Die Steine geben ihre Potentielle Energie
beim Runterschaffen nutzbar ab...die potentielle Energie ist aber vorher schon da gewesen und muss nicht erst mit schlechten Wirkungsgrad erzeugt werden.
Die potentielle Energie der Luft in der Höhe ist vorher ebenso da gewesen, wie die Energie der Steine.
Und dadurch soll auch der eigentliche Energiegewinn passieren.
Durch die "Entnahme" der vorhandenen potentiellen Energie.
Die Turbinen sollen nur jene Energie bereitstellen, die nötig ist, um die "Entnahme" durchzuführen.
...vergleichbar mit der Energie für einen Kranarm am Luftschiff, mit dessen Hilfe die Steine von der Zugspitze gehoben werden.

...vielleicht stehe ich voll auf der Leitung :confused:.
Auf alle Fälle bin ich noch immer von meiner Meinung überzeugt.

pipo

@Christian

Sehe ich genau so, wie du!!
Und es gibt sicher einen Zusammenhang zwischen unfliegbarem Wetter, und supertheoretischen Themen hier im Forum!!:D
...womit gleich die nächste Theorie geboren wäre.:cool:

Naja, nachdem kein Flugwetter absehbar ist, werden Threads wie dieser, oder der Coriolisthread wohl weiter bestehen bleiben.

...mir wär´s auch lieber anders, aber was soll man machen:( :( :(

Hexogen
26.02.2004, 15:38
Ich kann ja auch nicht mit dem Schifferl auf dem See
fahren und ein Eimer mit Wasser füllen und sagen:
"so jetzt hab ich Epot=m*g*Wassertiefe".

pipo
26.02.2004, 15:45
hi Hexogen,

wenn Wasser - so wie Luft - kompressibel wäre, dann köntest du das sehr wohl!
Sowohl das Wasser, als auch die Luft (und die Steine:)) verfügen über potentielle Energie.
Es geht nur darum, ob sich diese Energie "entnehmen" bzw. umwandeln läßt.
Im Falle der Luft und der Steine funktioniert das.
Beim Wasser wirst du mangels Kompressibilität Probleme kriegen.

pipo

GMT
26.02.2004, 15:53
"Es geht nicht darum, der Luft in Bodennähe Energie zu entnehmen!"

ich glaube schon, dass es sinn und zweck der sache ist, die komprimierte luft in bodennähe nicht ungenützt ausströmen zu lassen, sondern die enthaltene energie zu speichern (elektrisch?) um den später folgenden erneuten komprimierungsvorgang zu ermöglichen. und dafür ist es schon von bedeutung, dass unten weniger rauskommt, als du oben reinpumpen musst, glaube ich zumindest, aber wie wir alle wissen heisst glauben ja nix zu wissen. hmm....

Hexogen
26.02.2004, 15:56
Ich sag ja nicht, dass es nicht so funktioniern würde, man muss aber mehr Energie reinstecken als man rausbekommt....leider!

Man könnte z.B. auch mit einem Gasballon aufsteigen und um runterzukommen das Helium wieder in eine Flasche pressen...

Daniel

robert
26.02.2004, 17:00
@Pipo: die Zugspitze ist ein 2000er, kein 3000er. Letzteres gibts in D nicht , ersteres mehr als einen. Also von mir aus darfst diesen Touri-Berg ruhig a bissl was abtragen....

Gruß Robert

pipo
26.02.2004, 17:45
original geschrieben von Hexogen:
Man könnte z.B. auch mit einem Gasballon aufsteigen und um runterzukommen das Helium wieder in eine Flasche pressen...

...nein, das ist meiner Meinung etwas ganz anderes. Schließlich müßte man in diesem Beispiel die selbe Masse nach oben transportieren, wie nach unten.
Und da in diesem Beispiel kein Energieaustausch mit der Umgebung stattfindet, (von Wärmeabgabe, o.ä. einmal abgesehen) muß es zu einem Energieverlust kommen!

Anders verhält es sich beim diskutierten Flugzeug: Hier macht man sich die potentielle Energie der Umgebung zu nutze.
Und im Gegensatz zu deinem Beispiel muß es nicht zu einem Energieverlust kommen, denke ich.
Für mich besteht noch immer kein entscheidender Unterschied zu meinem vorigen Beispiel mit der Zugspitze.

apropos: :)

original geschrieben von robert:
@Pipo: die Zugspitze ist ein 2000er, kein 3000er. Letzteres gibts in D nicht , ersteres mehr als einen.

Danke für die Aufklärung. Aus irgend einem Grund war ich immer der Meinung die Zugspitze wäre ein 3000er.
...jetzt weiß ich´s genau: es sind 2962m. :D

pipo

BjoernML
26.02.2004, 19:10
Das Modell funktioniert nur, wenn Du den Raum als abgeschlossen annimmst und keine Verluste zulässt.

Im normalen Leben hast Du bei der Kompression oben Verluste und auch beim Runtergleiten auf der Turbine.

Ein Perpetuo Mobile basiert aber auf Echter Thermodynamik und die kann man (noch?!) nicht überlisten, dass heißt Du brauchst oben mehr Energie, als Du unten rauskriegst. Wenn Du oben Steine einsackst hast Du die als Antriebsenergie! ist so, wie wenn Du im Ballon fliegst. Sandsack raus: es geht hoch. Oben wieder Sand rein: der sand ist da irgendwie hochgekommen, und wenn er da lag, erhöhst Du die Entropie der Erde, d.h. Du verbrennst Energie und erzeugst nicht nutzbare Anergie...

Soviel nach 4 Jahren noch aus Thermodynamik rauszuholen, bin richtig stolz auf mich... :D

Gruß, Björn

Bernd
26.02.2004, 19:25
@pipo

Wahrscheinlich wird es immer Menschen geben, die nicht aufhören wollen, vom Perpetuum Mobile zu träumen.

Abgesehen davon, dass das Prinzip aus den schon mehrfach dargelegten Gründen nicht funktionieren kann, kann man sich das auch anhand praktischerer Überlegungen klarmachen:

Ich bin mir sicher, dass in diesem Fall noch niemand ernsthaft versucht hat, eine realistische Energiebilanz aufzustellen, sonst wären diese Träume schnell ausgeträumt. Woher soll die Energie kommen, mit der die Kompressoren betrieben werden? Aus Windrädern, die von der Umgebungsluft beim Aufstieg angetrieben werden? Lächerlich. Um soviel Luft zu komprimieren, dass die Tarierung dieses "Flugzeugs" merklich verändert wird, bräuchte man richtig leistungsfähige Kompressoren und stabile und schwere Tanks. Die komprimierte Luft muss gekühlt werden, damit der Druck in den Tanks nicht zu stark ansteigt bzw. damit bei gegebenem Maximaldruck ordentlich was reinpasst. Das ist verlorene Energie, wo soll die jemals wieder reingeholt werden? Das Gewicht der erforderlichen Gerätschaften steht im krassen Widerspruch zu dem Prinzip "leichter als Luft", das ja auch erfüllt sein soll.
Das Abgleiten nach dem Höhe machen kann man sich auch abschminken, denn nicht umsonst sieht ein Luftschiff aus wie ein Luftschiff und nicht wie ein Flugzeug. Irgendwo muss die Luftverdrängung ja herkommen, ohne die kein Zeppi schwebt. Den Gleitwinkel eines Zeppelins kann man sich ausmalen...

Also, Pipo, no chance!

Gruß,
Bernd

Peter Bruggmüller
26.02.2004, 19:35
Vor ein paar Wochen habe ich dieses Konzept ganz grob durchgerechnet. Wäre schön, wenn jemand meine Ergebnisse unabhängig davon nachrechnet. Mein Vorgehen war:

1. Notwendiges Volumen V1 berechnen, um eine vorgegebene Masse m mit einem bestimmten Traggas zu heben.
2. Luftdruck und -dichte Druck mit barometrischer Höhenformel berechnen.
3. Zielhöhe vorgeben.
4. V2 des inzwischen expandierten Gases in Zielhöhe berechnen.
5. verlustlose Kompressionsarbeit berechnen, die nötig ist, das Gas von V2 auf V1 (oder ein noch deutlich kleineres V) zu komprimieren. Zur Abschätzung reicht die einfache Formel für isotherme Kompression, obwohl eigentlich zu günstig.
6. Gewonnene potenzielle Energie mit Kompressionsarbeit vergleichen...
Zum Nachdenken außerdem: Energiegewinn durch Windrad beim Abgleiten killt die Gleitzahl wegen des Impulswiderstands am Windrad. Viel Vergnügen!
Ihr werdet Euch über die Ergebnisse wahrscheinlich wundern.

Peter

lufthans
26.02.2004, 20:33
Ich gebe Pipo recht, die Schlechtflieger haben da wohl ein Eigentor geschoßen.

Theoretisch kann das funktionieren, nur in der Praxis leider nicht. Aber träumen darf doch wohl nicht verboren sein !

Wie wäre es, wenn Die Schlechtflieger diesem Andi Siebenhofer mal ein Huhn verleihen ? Der hätte das wohl eher verdient.

pipo
26.02.2004, 22:03
hi Peter,

ich habe mir jetzt auch die Arbeit gemacht, das ganze durchzurechnen.
Hier die stark abgekürzte Rechnung (ich wollte nicht alles noch einmal tippen)

Meine Vorgaben waren:
a.) Gipfelhöhe: 5000m
b.) Angenommenes Eigengewicht: 5000kg (der Zeppelin NT (http://www.luftschiffseiten.de/NT_Seite.htm) hat ein Eigengewicht von gut 6000kg)
Ich meine hier das Trockengewicht, beziehe den Auftrieb also nicht mit ein!
c.) Traggas Wasserstoff (Dichte 0,0899kg/m³ bei Normaldruck)

1. Berechnung von Druck und Dichte in 5000m
...mit der barometrischen Höhenformel ergibt sich für 5000m ein Luftdruck von 542mb und eine Dichte von 0,69kg/m³ (mit p0=1013,25 und ro0=1,29kg/m³)

2. Notwendiges Volumen V2, um die Masse auf 5000m zu heben (Gleichgewichtszustand)
...für V2 gilt: V2=Eigengewicht/(ro_luft - ro_Wasserstoff)
daraus ergibt sich ein notwendiges Volumen von 8332m³

3. Notwendige Massenzunahme um wieder auf Meereshöhe zu sinken
...der Auftrieb in 5000m beträgt also genau 5000kg (=Eigengewicht)
In Meereshöhe beträgt der Auftrieb 7693kg. Es gilt also die Differenz von 2693kg in Form von komprimierter Luft zuzuführen.

4. erforderliche Kompressionsarbeit für eine polytrope reibungsfreie Zustandsänderung:
...dazu habe ich folgende Annahme getroffen:
Die erforderliche Luft wird bei Erreichen der Gipfelhöhe in einen zusätzlichen Tank eingeblasen, welcher während dem Aufstieg geöffnet bleiben, wodurch der Innendruck stets gleich dem Ausendruck sind. Das Volumen sei 5000m³ groß.
Die erforderliche Dichte im Zusatztank um das Ding wieder auf den Boden zu bringen beträgt 1,2286 kg/m³.
Bei einer Temperatur von -10Grad Celsius in 5000m entspricht dies einem Druck von zufällig genau einem bar.

Für die polytrope Verdichtung habe ich eine Arbeit von 135.462kJ errechnet.
Der Energiegewinn an potentieller Energie beträgt mit 13.465kJ nicht einmal ein Zehntel (!) davon.

nach dieser Berechnung kann das Teil also niemals autark fliegen.

Peter, worauf bist du gekommen??

pipo

EDIT:
bezüglich des notwendigen Drucks im Zusatzbehälter habe ich mich verrechnet/vertippt.
Es ist nich ein bar sondern 0.927bar notwendig.
Die notwendige Kompressionsarbeit verringert ist also tatsächlich etwas kleiner, als ich errechnet habe.
Aber noch immer deutlich größer, als die gesamte gewonnene potentielle Energie.
...und das Flugzeug würde ja durch den Wirkungsgrad der Turbinen, durch den Eigenwiderstand, durch den Verlust beim Energiespeichern, .... nie die gesamte Potentielle Energie umsetzen können.

MH
26.02.2004, 22:07
Man sollte das ganze schlicht so einfach wie möglich betrachten:

- Man hat einen Auftriebskörper (Ballon z.B.) der in Luft auf eine gewisse Höhe steigt.

- Nun braucht man nur noch eine Möglichkeit, diesen permanent auf- und absteigen zu lassen, im einfachsten Fall setzt man dabei die relativen Auf- und Abwinde durch schräggestellte Leitflächen in mässige Vorwärtsfahrt um.

- Das Absteigen erzielt man durch den Verbrauch potentieller Energie irgendwelchen Ballastes (Steine, etc.), den man am obersten Punkt ein- und am untersten Ausladen muß. Die hierbei eingesetzten Energien zum Be- und Entladen sind sekundärer Natur und haben mit dem eigentlichen Prinzip nichts zu tun.
Die potentielle Energie des Ballastes wird hierbei in potentielle Energie des Gases gegenüber der dichteren Luft in tieferen Höhen gewandelt, ganz ähnlich wie wenn man eine Feder spannt.


- Mit Perpetuum Mobile hat´s demnach rein garnix zu tun und ob das ganze mit Luft als Ballast funktioniert, wage ich sehr zu bezweifeln.
Eher könnte man sich unter Wolken mit Wasser vollregnen lassen und dieses unten wieder ablassen.

Markus.
http://www.borntoglide.de

pipo
26.02.2004, 22:45
Man könnte die Volumsänderungsarbeit durch einen größeren Zusatztank weiter verringern - es wird sich aber wohl nie ein sinnvolles Ergebniss realisieren lassen. Denn bei einem 50000m³ Tank könnte die Energiebilanz ausgeglichen sein. (bin jetzt zu müde zum Nachrechnen ;))
Allerdings würde dadurch das Gewicht wieder ansteigen. Außerdem soll das Ding ja auch noch gleiten können.

Wenn ich mich vorher nicht grob verrechnet habe, dann würde ich ausschließen, daß sich dieses Ding sinnvoll betreiben läßt.

Markus Haubt hat aber recht, und das ist wesentlich, daß die ganze Sache rein gar nichts mit einem Perpetuum Mobile zu tun hat!

Die Idee ist für mich also nach wie vor nicht schlecht - nur ist´s nach überschlagsmäßiger Berechnung halt doch nicht rentabel.

pipo

Peter Bruggmüller
27.02.2004, 12:02
Ich glaube, es herrscht noch immer Unklarheit, wie die Idee fuelless flight gemeint ist. Darum möchte ich ein Beispiel anführen:

Aufstieg:
Ein Gewicht mit 100 N soll gehoben werden. Der Auftrieb muss also etwas größer sein, z. B. 101 N. Jetzt steigt der Ballon langsam - wenn das Gas im Ballon frei expandieren kann, fast beliebig hoch. Dabei kann der Aufstieg als Gleitflug aufwärts gestaltet werden, d.h. eine bestimmte Strecke wird zurückgelegt.
Abstieg:
In großer Höhe reicht es, nur einen kleinen Teil des Gases zu komprimieren, z.B. bis der Auftrieb nur mehr 99 N beträgt. Jetzt sinkt der Ballon langsam wieder. Der Abstieg wird wiederum als Gleitflug gestaltet. So kann wieder eine Strecke zurückgelegt werden.

Fazit:
Man kann mit sehr wenig Energie (Kompressionsarbeit) auf- und absteigen und damit (zumindest theoretisch) vorankommen. Das bedeutet, dass das Huhn des Monats zu unrecht vergeben worden ist.
Will man schnell vorankommen, muss der Unterschied zwischen Auftrieb und Gewicht möglichst groß sein. Das kostet Energie.
Komprimiert man oben das ganze Gas verlustfrei, braucht man etwas mehr Energie dafür, als man an potenzieller Energie gewonnen hat. (Zur Lösung meines Rechenweges werde ich später einmal einen Kommentar nachliefern.)
Die Grundidee finde ich sehr faszinierend, wenn auch die Realisierung bestimmt sehr schwierig wird.

Peter

nur ein paar Tippfehler behoben

pipo
27.02.2004, 12:23
hi Peter,


original geschrieben von Peter Bruggmüller:
Ein Gewicht mit 100 N soll gehoben werden. Der Auftrieb muss also etwas größer sein, z. B. 101 N. Jetzt steigt der Ballon langsam - wenn das Gas im Ballon frei expandieren kann, fast beliebig hoch.
...naja, das stimmt schon.
Ich bin aber von einer starren bzw. halbstarren Hülle ausgegangen.
Die Bilder auf der Homepage sehen für mich auch stark danach aus. Könnte das Gas frei expandieren, wäre ein effizienter Gleitflug wohl noch schwerer zu realisieren.

original geschrieben von Peter Bruggmüller:
In großer Höhe reicht es, nur einen kleinen Teil des Gases zu komprimieren, z.B. bis der Auftrieb nur mehr 99 N beträgt. Jetzt sinkt der Ballon langsam wieder. Der Abstieg wird wiederum als Gleitflug gestaltet. So kann wieder eine Strecke zurückgelegt werden.
...wie schon gesagt, hier besteht wohl ein Annahmeunterschied in unserer Rechnung.
Da ich von einer starren/halbstarren Konstruktion ausgehe, genügt es nicht, nur einen kleinen Teil zu komprimieren.

original geschrieben von Peter Bruggmüller:
Da bedeutet, dass das Huhn des Monats zu unrecht vergeben worden.
[...]
Die Grundidee finde ich sehr faszinierend, wenn auch die Realisierung bestimmt sehr schwierig wird.

...das sehe ich genau so.

grüße pipo

joachim abel
27.02.2004, 18:03
von den rechnereien versteh ich nix, aber:

machts einen unterschied an potentiellem energiegewinn, wenn ich eine bestimmte masse an luft komprimiert oder unkomprimiert von oben nach unten bringe??

hing doch irgendwie nur an der masse, nicht am volumen??

und wenn ich nun ein bestimmtes volumen luft von der zugspitze nach garmisch fallen lasse ( wie an stoan ), dann hat die da unten nur platz, wenn durch verdrängung das gleiche volumen irgendwie auch wieder nach oben kommt.

nix gewonnen !!!

oder andersrum: der energiegewinn beim stein von der zugspitze ist doch nur aus der massendifferenz von stein und luft herzubekommen.

oder??

pipo
27.02.2004, 18:36
hi joachim,

ich hoffe, deine Fragen richtig beantworten zu können:

original geschrieben von joachim abel:
machts einen unterschied an potentiellem energiegewinn, wenn ich eine bestimmte masse an luft komprimiert oder unkomprimiert von oben nach unten bringe??

hing doch irgendwie nur an der masse, nicht am volumen??

Du liegst richtig, daß für die potentielle Energie auschließlich die Masse ausschlaggebend ist. (neben der Höhe halt. ;))
Die Frage ist nur, wie groß der Energieaufwand/die Arbeit zur "Gewinnung" der potentiellen Energie ist.

Tatsache ist, daß auch die dünne Luft in großer Höhe, über potentielle Energie verfügt. Nur läßt sie sich nicht so unmittelbar einsehen und nutzen, wie der Zugspitzenstein, da sie durch den Luftdruck unter ihr am Sinken gehindert wird.
Wenn du die Luft da oben einfach in einen Luftballon füllst, dann hat sich zwar deine potentielle Energie vergrößert.
...ganz einfach deshalb, weil deine Masse nun größer ist.
Die potentielle Energie läßt sich aber nicht umwandeln (etwa in kinetische Energie), da dich dieser Lufballon nicht nach unten ziehen kann.
...und von potentieller Energie alleine kann man sich nichts kaufen!:D
Um die potentielle Energie nun eben in kinetische Energie und damit eventuell weiter in Wärme, elektrische Energie, ... umwandeln zu können, muß die Luft erst komprimiert werden.
Der potentielle Energiegewinn ist aber sowohl komprimiert, als auch unkomprimiert der selbe.
Nur ist´s im unkomprimierten Falle von rein theoretischer Natur, weil sich damit nichts anfangen läßt!

original geschrieben von joachim abel:
und wenn ich nun ein bestimmtes volumen luft von der zugspitze nach garmisch fallen lasse ( wie an stoan ), dann hat die da unten nur platz, wenn durch verdrängung das gleiche volumen irgendwie auch wieder nach oben kommt.

nix gewonnen !!!

Schon wieder liegst du richtig!:D
Wenn du das Energieniveau der gesamten Atmosphäre betrachtest, hast du natürlich recht, daß dieses bei diesem Versuch konstant bleibt!
Aber das hat dich weiter nicht zu interessieren, denn deine Energie ist sehr wohl größer geworden.
...physikalisch korrekt formuliert müßte man sagen:
Es kommt darauf an, wo du deine Systemgrenze ziehst. Und da dich nur die Energie des Flugzeuges interessiert, ist es für diese Betrachtung gleichgültig, wie sich das Energieniveau außerhalb des Flugzeuges verändert.

Du könntest ja sonst auch bei einem Stauwasserkrafterk sagen: Jetzt fließt das Wasser zwar schneller, dafür hat es an potentieller Energie verloren - nix gewonnen.
...das ist genau so richtig wie deine vorige Aussage. Nur ist´s für die Funktion des Kraftwerkes unbedeutend.

...nochmal: deine Aussage ist aus dem Grund korrekt, daß wenn man die Systemgrenzen groß genug annimmt, dann bleibt das Energieniveau immer konstant.
Denn es kann ja eigentlich keine Energie "gewonnen" sondern nur umgewandelt werden.
Innerhalb bestimmter Systemgrenzen kann die Energie aber natürlich schon zunehmen, deshalb kann man dort auch von Energiegewinn sprechen. (auch wenn´s vielleicht nicht super korrekt ist.)

original geschrieben von joachim abel:
oder andersrum: der energiegewinn beim stein von der zugspitze ist doch nur aus der massendifferenz von stein und luft herzubekommen.

[nörglermode]du meinst wohl Dichtedifferenz:D[/nörglermode]
...ich denke, das habe ich eh schon weiter oben im Posting beantwortet.

original geschrieben von joachim abel:
von den rechnereien versteh ich nix, aber:

...ich habe auch nur mehr oder weniger Formel abgeschrieben, oder glaubst du, ich verstehe wirklich, was eine polytrope Zustandsänderung ist? ;);)

grüße pipo

Oliver
27.02.2004, 19:04
Hallo,

die Konsequenz aus diesen Überlegungen für alle Streckenflieger: Wenn ihr an der Basis seid, immer schon tief einatmen und Luft anhalten. Man gleitet dann besser.

Viel Erfolg

wünscht Oliver

:D

Bernd
27.02.2004, 19:08
Original geschrieben von Markus Haubt
- Mit Perpetuum Mobile hat´s demnach rein garnix zu tun und ob das ganze mit Luft als Ballast funktioniert, wage ich sehr zu bezweifeln.
Eher könnte man sich unter Wolken mit Wasser vollregnen lassen und dieses unten wieder ablassen.
Hi Markus,
wenn ich einen Körper ohne äußeren Energieensatz gegen diverse Widerstände beliebig lange bewegen kann, finde ich schon, dass das ein perpetuum mobile wäre!

Die Wasseraufnahme-Variante an der Wolke ist ne gute Idee, Pech wäre nur, wenn sich die Wolken überraschend auflösen, dann geht die Reise etwas länger.

zum Thema Zeppelin/ starres Volumen:
vom alten Zeppelin weiß ich, dass er im Inneren mehrere Gaszellen hatte, die sich mit steigender Höhe ausdehnen konnten. Die zigarrenförmige Hülle war also nicht komplett mit Gas gefüllt. Die erreichbare Höhe wurde durch die maximale Ausdehnung der Gaszellen begrenzt und lag, wenn ich es noch richtig weiß, bei ca. 3000m. 5000m, wie von Pipo angenommen, dürften von einem Starrluftschiff kaum zu realisieren sein.

Ein Luftschiff hat immer ein Problem mit seiner, im Vergleich zur Größe, geringen Nutzlast. Ein Luftschiff, das zusätzlich Flügel, Tanks, Turbinen und Kompressoren transportieren muss, dürfte eine negative Nutzlast haben. (Zeppelin NT trägt gerade mal 16 Personen plus etwas Ballast)

Bernd

MH
27.02.2004, 21:34
Original geschrieben von Bernd
Hi Markus,
wenn ich einen Körper ohne äußeren Energieensatz gegen diverse Widerstände beliebig lange bewegen kann, finde ich schon, dass das ein perpetuum mobile wäre!

Du führst aber bei diesem Denkspiel durch die Ballastaufnahme am oberen Punkt Energie zu (die potentielle Energie des Ballastes), welche Du beim Abstieg verbrauchst - daher.


Aber mal noch ein anderes sehr
einfaches und gut nachzuvollziehendes Beispiel:

Begib dich ins Schwimmbad ins 5m-Becken mit einem Luftschlauch im Mund.
Nun atmest Du aus -> Du sinkst auf den Boden des Beckens.
Einatmen -> Du steigst an die Oberfläche.

Der Gag:
Das Ein- und Ausatmen ist ein einmaliger, in seinem Energieverbrauch klar definierter und zeitlich begrenzter Vorgang (sekundärer Energieverbrauch). Das Halten der Luft kostet von biologischen Effekten abgesehen keine Energie (siehe U-Boot).

Die Auf- und Abstiege hingegen ließen sich beliebig ausdehen, begrenzt nur durch Wasseroberfläche und Grund. Im Marianengraben wäre die Höhendifferenz über 10km.

Während dieser Vertikalbewegungen kannst Du durch Schrägstellen Deines Körpers nun aber Vorwärtsfahrt machen - woher kommt die Energie hierfür???


Viel Spaß beim Rätseln ;)

Markus.
http://www.borntoglide.de


P.S.: Ein Tip noch:
Die potentielle Energie der Luft spielt keine Rolle, funzt nämlich auch mit einer luftgefüllten Gummizelle, die man an der Oberfläche etwa durch einen Spanngurt etwas einschnürt und somit das Gas wie auch das Auftriebsvolumen etwas komprimiert.

Hexogen
27.02.2004, 22:03
@markus

Tja....
nur musst Du halt, wenn Du
Luft als Auftrieb im Wasser verweden willst,das Wasser verdrängen und das kostet umso mehr Energie je tiefer Du bist.

Die Physik kann man nicht bescheissen!


Daniel

red nose
29.02.2004, 16:23
hoffentlich wird das wetter schnell besser und findet man euch nur noch im luft:D

Hexogen
29.02.2004, 16:44
was soll den des heißen? Gestern und heut war doch Flugwetter :)

Daniel

red nose
29.02.2004, 17:42
@hexogen
gestern ja, aber heute?hier im sudeten auf jedenfall nicht, darum sitze ich den ganzen tag fur den komputer und lese alle beitragen im forum.
gruss