То, что вы описали, представляет собой химическую батарею и термоэлектрический тепловой насос, аккуратно упакованные в виде губки.

Исследователи из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) в Южной Корее будут работать над созданием новой батареи с использованием обильной и легкодоступной морской воды.

Поскольку все химические реакции включают передачу или совместное использование электронов, все, что вам нужно сделать, это заставить эти электроны работать, чтобы вы могли передавать тепло. Для этого вам понадобится устройство с эффектом Пельтье :

_{Лицензия Creative Commons Attribution-ShareAlike Wikipedia 2019}

[A] Тепловой насос Пельтье включает в себя несколько последовательных переходов, через которые проходит ток. Некоторые соединения теряют тепло из-за эффекта Пельтье, а другие нагреваются. Термоэлектрические тепловые насосы используют это явление.

Они варьируются в размерах от кончика пальца до больше, чем ваша ладонь, и стоят меньше, чем цена необычной чашки кофе.

Итак, вывод:

Да, физика говорит, что это возможно, но как интегрировать это в тело существа, это более детальная техническая задача.

• Химическая батарея прямолинейна, разные металлы уложены слоями, разделенными пористыми структурами, пропускающими соленую воду - прямолинейно.

• Сторона Пельтье - это также будут разные металлы, уложенные сплавленными на чередующихся краях, с током, проходящим от одного конца этой ткани в форме гармошки к другому, тепло, отводимое с одной стороны на другую - снова прямолинейно.

Примерно так работает современный холодильник.

Морская вода, хоть и холодная, все же содержит «некоторую» энергию, и эта энергия теоретически может быть получена с помощью конвекции . Проще говоря, некоторые жидкости и газы способны очень хорошо поглощать тепловую энергию, тем самым охлаждая окружающую среду за счет отвода тепла. Холодильники делают это с такими газами, как хлорфторуглероды (ХФУ, в старые времена, когда мы не заботились об изменении климата) и, в последнее время, тетрафторэтан.

После того, как газ поглотил тепло, оно передается на радиаторы, такие как радиаторы (которые раньше были на задней части старых холодильников), чтобы рассеяться. Однако в вашем существе он проходит через тело по системе кровообращения, такой как артерии и вены, или по лимфатической системе. На самом деле, лимфатическая система, вероятно, была бы идеальной для расширения этой уникальной модели распределения тепла и энергии.

Когда у вас есть тепло, нетрудно представить, как оно переходит в энергию, которую может использовать тело; в конечном счете, хотя это трудно представить, именно это делает большинство существ, когда они едят; они высвобождают запасенную химическую энергию для собственных нужд. В этом случае энергия поглощается непосредственно из окружающей среды через экзотическую форму газа или жидкости. Если ваше существо использовало это тепло для создания своих собственных запасов химической энергии, как это делает растение при фотосинтезе, то вам даже не нужно слишком много возиться с экзотической биологией, кроме охлаждающих газов.

Основная проблема с этой моделью заключается в том, что большинство этих газообразных хладагентов токсичны или, по крайней мере, наносят ущерб окружающей среде. Но вполне возможно , что существо могло бы выделить в своей системе такой газ, который действует как форма синтеза холода, извлекая тепло из внешней (уже) холодной среды, и вы все еще можете использовать еще более холодную воду в качестве оружия, как вы описываете. Учитывая, что вы уже делаете это в воде, вы можете даже отложить часть воды, чтобы использовать ее для производства углеводов и кислорода, необходимых вашему существу для выживания.

Вы описываете химический тепловой насос.

Возможно, одним из самых известных примеров является холодильник Эйнштейна-Сциларда . Он может работать с несколькими химическими смесями (лучшая на данный момент утверждает , что она на 400% эффективнее, чем исходная смесь бутан/аммиак).

По сути, тепло тела используется для управления циклом абсорбции/резорбции, благодаря которому часть тела животного остается более холодной, чем окружающая среда, за счет кипячения какой-то органической смеси. Может быть, зверь мог бы использовать специальные мускулы, чтобы расширить емкость для хранения смеси, снизить давление внутри и заставить ее так закипеть. В конце концов, животное тратит, скажем, 100 ккал на управление процессом; это тепло идет на пополнение тепла тела, а так уходит еще 100-200 ккал из окружающей среды. Таким образом, в конце процесса животное может набрать до 300 ккал, израсходовав лишь треть от этого количества.

Орган, собирающий тепло, вероятно, должен быть защищен специальным изолятором, возможно, rete mirabile (« чудесная сеть »). Теоретически организм может вырабатывать и бутан, и аммиак, на практике вам, вероятно, понадобится что-то более управляемое.

Нет, это не работает (по крайней мере, не в практическом смысле)

1. Законы термодинамики говорят, что вы не можете сделать это, не добавляя энергию откуда-то еще. (это конкретно второй закон термодинамики)
2. Если вы добавляете энергию откуда-то еще, то вы можете просто использовать эту энергию для обогрева своего тела. (это проблема с примером с холодильником)
3. Чтобы доказать это, рассмотрим следующее: если описанная вами тепловая губка может делать это пассивно (без дополнительной энергии), то ее можно использовать для создания вечного двигателя второго типа, что, как было доказано, невозможно.
4. Если вместо этого он использует что-то в воде в качестве топлива (например, планктон или рыбу), то он, как и любое другое теплокровное животное, должен есть, чтобы согреться.

Натрий - это то, что вы ищете

Другое решение — просто высыпать в воду натрий, потому что он вступает в реакцию с водой и воспламеняет ее. Вот так . Чтобы избавиться от натрия, вам нужна вода и соль. Когда у вас есть эти два ингредиента, вы можете использовать клетки электрического угря для проведения электролиза с продуктом, который вы снова используете электролизом для получения свободного натрия, который вы можете вылить в воду, чтобы получить этот результат . Который производит тепло, как и любой другой огонь.