Поскольку вода кипит при комнатной температуре почти в вакууме, можно ли каким-то образом использовать это для выработки электричества?

Поскольку вода кипит при комнатной температуре почти в вакууме, можно ли каким-то образом использовать это для выработки электричества?

Да. Если что-то заставляет воду кипеть, то должен быть поток тепла. Вы можете построить тепловую машину, которая извлекает полезную работу (например, для выработки электроэнергии) из этого теплового потока.

Возможно ли это каким-то образом с помощью вакуумной камеры для кипячения воды?

Вакуум не заставляет воду кипеть. Тепло заставляет воду кипеть.

Когда вода кипит, пар уносит тепло. Если вы внезапно подвергнете открытую емкость с водой воздействию вакуума, произойдет две вещи: (1) вода начнет кипеть и (2) вода станет холоднее по мере кипения. Когда вода станет достаточно холодной — может быть, достаточно холодной, чтобы замерзнуть — кипение прекратится.

Чтобы постоянно кипятить воду при любом давлении, необходимо иметь непрерывный запас тепла.

Итак, вы не спросили, улучшит ли создание вакуума на выходе из паровой турбины ее эффективность?

Вот в чем загвоздка: на крупных тепловых электростанциях именно так и делают .

Рабочим телом на крупных тепловых электростанциях является деминерализованная вода, протекающая по замкнутому контуру . В контуре нет ничего , кроме воды (то есть воздуха), поэтому на холодном конце турбины, где температура может быть такой же низкой, как температура охлаждающей воды, которую они берут из близлежащей реки, давление может быть намного меньше атмосферного --- почти вакуум.

Ответ - нет". Паровые турбины используют горячий пар высокого давления. Поскольку этот пар проходит с высокой скоростью через лопатки турбины, он испытывает падение давления и падение температуры. В результате «потеря» энергии пара производит работу, которая вращает турбину, соединенную с электрическим генератором.

При кипении воды в условиях вакуума пар производится из теплосодержания самой воды. Это теплосодержание ограничено, поэтому количество производимого пара ограничено. Кроме того, поскольку пар производится в условиях вакуума, он имеет очень низкую плотность и очень низкую температуру, поэтому энергии пара недостаточно для работы турбины. Этот факт становится еще более «обременительным», если принять во внимание объем работы, которую должен выполнить связанный с ним вакуумный насос, чтобы создать условия вакуума, необходимые для кипячения воды. Как только рассматривается работа вакуумного насоса, становится очевидным, что эффективность этого процесса НАМНОГО низка, чтобы быть полезным.

В функции машины нет.

Некоторые биофизики предполагают, что разная степень вакуумного давления может возникать в определенных пределах молекулярных пространств в тканях. Например, это предполагаемый механизм того, как высокие деревья, например секвойи, способны поднимать воду так высоко. (потому что вода испаряется из листьев, и это использует силу вакуума между цепочкой молекул воды, которая доходит до корней.)

Таким образом, в приведенном выше случае может работать биологический вакуум, использующий энергию, которая в противном случае была бы потеряна из-за термодинамического шума. Это не «генерация электричества» по вашему вопросу, а «генерация» энергии.

Второй закон термодинамики требует, чтобы тепловой двигатель вырабатывал электричество, он должен иметь разность тепла для использования.

Вероятно, вы могли бы использовать тот факт, что вода кипит при низком давлении, чтобы создать паровую машину, которая работала бы на разнице между комнатной температурой и 0 градусов по Цельсию. Но давление в конденсационной камере должно было бы быть даже ниже, чем давление в котле, поэтому двигатель, вероятно, будет иметь очень низкую выходную мощность.

Если бы вы на самом деле проектировали двигатель для работы при такой разнице температур, было бы лучше использовать какую-то другую рабочую жидкость, а не воду, которая могла бы кипеть при комнатной температуре, даже под высоким давлением.

Примечание. Существует причина, по которой двигатель на водной основе не может работать при температуре холода, которая намного ниже 0 градусов Цельсия. Причина в том, что тройная точка воды расположена при 0 градусах. Так что, если вы попытаетесь держать конденсатор намного холоднее, чем это, у вас будет твердый лед, образующийся в вашем конденсаторе: нехорошо.