Visa fråga/svar

 

Kraft-Rörelse [18532]

Fråga:
Kan man göra en evighetsmaskin med kapillärkraften?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Jag och några vänner har under några dagar nu diskuterat en teoretisk design av ett vattenkraftverk. Eftersom den som vi förstår det skulle bete sig som en evighetsmaskin så inser vi ju att den inte fungerar, men kan inte komma på varför!

Ur en vattentank sugs en vätska uppåt genom tunna tunna rör med hjälp av kapillärkraften. Rören är designade som uppochnervända J och längst upp låter man rören vidga sig något för att inte kapillärkraften ska verka åt andra hållet också, men ändå såpass tunt att man får lite hjälp av häverteffekten. Vätskan samlas i en övre tank. Väl uppe så låter man det falla genom ett generatorsrör ner i ursprungstanken.

Hjälp oss falsifiera! Stort tack! :)
/Jonas S, Livets hårda skola, Göteborg

Svar:
Jonas! Att evighetsmaskiner inte fungerar vet de flesta eftersom de strider mot termodynamikens lagar, se fråga 15733 . Konstruktioner för evighetsmaskiner är emellertid ofta mycket komplicerade, så det kan vara mycket svårt att genomskåda dem. I detta fallet är det emellertid inte så svårt att se var resonemanget går fel.

Titta på figuren nedan (från fråga 596 ). Kapillärkraften orsakas av assymmetrin hos begränsningsytan rör-vätska. Om man, som för glas-vatten, har en konkav yta (sett utifrån) så orsakar krökningen en uppåtriktad kraft. Det är denna som får vattnet att stiga olika högt beroende på rörets diameter. Det är alltså bara ytan som ger en kraft, längs resten av röret råder fullständing symmetri uppåt-nedåt.

Vad skulle hända om vi sågade av det tunnaste röret nedanför vattenytan? Jo vattnet skulle stiga till toppen på röret och krökningen hos vattenytan skulle minska precis så mycket att kapillärkraften motsvarar den nya längden på vattenpelaren. Det rinner alltså inte ut något vatten. Det samma gäller om man kröker röret så att slutet pekar nedåt. Ytspänningen kommer att verka uppåt och hindra vattnet från att rinna ut, se Perpetual_motion#Gallery .

Man kan alltså inte transportera vatten enbart med kapillärkraften, se fråga 9033 . Träd transporterar vattnet genom att först med osmos och kapillärkraft skapa en vattenpelare. Vattnet pumpas sedan upp genom att det skapas ett undertryck genom att vattenånga bildas och går ut genom bladens klyvöppningar. Det är alltså värmen från solen som är "motorn" i systemet.



/Peter E

Nyckelord: evighetsmaskin [13]; kapillärkraft [10];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7286 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2018-08-13 14:09:29.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.