Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 13 frågor/svar hittade Energi [20305] Svar: Om vi vill veta vad som krävs för att ersätta petroleum med etanol behöver vi veta energiinnehållet i ett kilo etanol (Eetanol=29.7 MJ) och energiinnehållet i ett kilo petroleum (Epetroleum=47.0). (Heat_of_combustion#Heat_of_combustion_tables Ovanstående måste korrigeras för den energi som måste tillföras vid framställningen av bränslet, vilket typiskt gör etanol mindre attraktivt. Det finns fler problem med att ersätta petroleum med etanol. Det krävs mycket stora ytor för att odla t.ex. säd som kan användas till att framställa etanol. De grödor som används är ofta även användbara som livsmedel, vilket skapar ett moraliskt dilemma genom ökande livsmedelspriser. Fördelen med etanol jämfört med petroleum är att det inte är fossilt - koldioxiden som frigörs vid förbränningen används av växterna. Det ger även mindre giftiga restproduker som kan vara skadliga för miljön. Restprodukterna är i princip endast vatten och koldioxid. Det bästa vore om man kunde producera etanol från avfallsprodukter från jordbruket (t.ex. flis, halm). Det är emellertid svårt att jäsa etanol från cellulosa. Etanol som bränsle kommer nog inte att få mer än marginell betydelse. Annan ersättning från sol, vind och förbättrade batterier är nog mer realistiska för transportsektorn. Se även fråga 19721 Nyckelord: fossila bränslen [13]; växthuseffekten [36]; Blandat [19960] Ursprunglig fråga: Svar: Halten koldioxid i atmosfären ges av en balans mellan förbrukning i fotosyntes i växter, kontinentaldriftens transport av kol till jordens inre (se fråga 17321 Landväxter etablerade sig för c:a 400 Ma sedan. En del av dessa liksom havsväxter har säkert begravts och förvandlats till fossila bränslen (se fråga 1782 Se vidare Paleoclimatology Nyckelord: klimat [11]; jordens atmosfär [12]; växthuseffekten [36]; fossila bränslen [13]; Värme [19721] Svar: Verkningsgraden för en förbränningsmotor är svårare eftersom den beror på bränsle, konstruktion, kompression och temperaturintervall. Där får du nog ta data från en typisk motor. Nyckelord: fossila bränslen [13]; verkningsgrad [26]; Energi [19264] Ursprunglig fråga: Svar: Det finns mycket starka bevis för att fossila bränslen (olja, fossilgas och kol) kommer från växter/djur som levde för många miljoner år sedan, se fråga 1782 Recall that the Suess Effect is the observed decrease in d13C and D14C values due to fossil fuel emissions, which are depleted in 13C and do not contain 14C. Eftersom CO2-molekylen med 12C är lättare än den med 13C är den också mer lättrörlig (medelenergin beror av temperaturen mv2/2=3kT/2). Organiskt material innehåller alltså mindre 13C relativt 12C, dvs ett negativt d13C, se Carbon-13#Uses_in_earth_science Fossila bränslen har detta negativa d13C, vilket är en tydlig indikation på organiskt ursprung - oorganiskt material har positivt d13C. Man vet även från kemikunskaper att organiskt material under högt tryck, hög temperatur och frånvaro av syre kan omvandlas till kol eller kolväten. Se tillägget till fråga 1782 Nyckelord: fossila bränslen [13]; *geologi [16]; 1 http://www.esrl.noaa.gov/gmd/outreach/isotopes/c13tellsus.html Energi [17516] Ursprunglig fråga: Svar: Förutsättningen för att man skall kunna använda ett ämne som energikälla är att vi på något sätt kan kan omvandla ämnet till ett annat ämne under utveckling av energi. Ämnet måste alltså ha en energipotential (möjlighet att genom någon kemisk reaktion utveckla energi). Processen kan vara i ett batteri/bränslecell (göra ström direkt) eller förbränning (skapa värme som kan användas). Nu är tyvärr koldioxid så långt ner man kan komma på energitrappan - det finns inget ämne som har mindre energi. Om vi förbränner kol är reaktionen C + O2 -> CO2 Atomvikterna är: C - 12; O - 16. Molekylvikterna i reaktionen ovan blir då 12 + 32 -> 44. Så 12kg kol plus 32kg syre (normalt från luften) ger alltså 44kg CO2. Enligt Energy_content_of_biofuel 12*30 MJ/1000 = 0.360 MJ En mol är 6.022*1023 atomer, så energiutvecklingen per reaktion blir 0.360*106/(6.022*1023) J = 5.98*10-19 J 1 eV är 1.60*10-19 J, så energiutvecklingen per reaktion i eV blir 5.98*10-19/(1.60*10-19) eV = 3.7 eV Några eV är typiska energier när det gäller kemiska reaktioner eftersom bindningsenergin för valenselektroner är några eV. Vätgas har mycket högre energipotential (c:a 130MJ/kg), men vätgas måste tillverkas så man vinner ingen energi. Och, som sagt, koldioxid har ingen energipotential alls. Se vidare Energy_density Nyckelord: energikällor [26]; fossila bränslen [13]; Kraft-Rörelse [16592] Ursprunglig fråga: Fråga: Vad kostar det i energi (diesel) att öka hastigheten från 60 till 80 km/tim resp från 5 till 25/km/tim. Fordonets totalvikt 60 ton resp 20 ton.
Konsekvens: Om man bromsar från 80 till 60 km/tim förlorar man i princip lika mycket i rörelseenergi som det kostat att accelera från 60 till 80 km/tim. Svar: Om hastigheten är v så är luftmotståndet (bromsande kraften) Fluftmotstånd = konstant*v2 (se Drag_(physics) Det är klart att det optimala är att köra med så konstant hastighet som möjligt. Om man inte har KERS (se fråga 16552 nedan) så är ju bromseffekten rena förluster. Eftersom rörelseenergin är m*v2/2, kostar det mycket mer energi att accelerera från 60 km/t till 80 km/t än att accelerera från 5 km/t till 25 km/t. Kraften som krävs för accelerationen är (bortsett från luftmotståndet) densamma, men kraften verkar vid den högre hastigheten på en längre sträcka, så den erfordrade energin blir större. Bränsleekonomi för en bil är ett ganska komplicerat ämne med många parametrar, så man kan inte räkna ut bränsleförbrukningen med hjälp av en enkel formel. Det bästa är att pröva själv - vissa bilar visar den ögonblickliga bränsleförbrukningen så för dessa är det enkelt. Låt oss avslutningsvis beräkna hur mycket diesel det kostar att accelerera en 20 tons lastbil från 5 till 25 km/t och från 60 till 80 km/t. Energiutbytet för dieselolja är enligt Energy_content_of_biofuel Se även fråga 16552 Nyckelord: friktion [53]; rörelseenergi [14]; fossila bränslen [13]; luftmotstånd [11]; 1 http://eartheasy.com/live_fuel_efficient_driving.htm Universum-Solen-Planeterna [16548] Svar: Några exempel på effekter som minskar jordens massa: Förlust av delar av atmosfären pga solvinden. Tack vare jordens magnetfält som böjer av de laddade solvindspartiklarna är detta en ganska liten effekt. Användande av fossila bränslen och kärnkraft. Den totala energiförbrukningen per år är c:a 5*1020 J, se World_energy_resources_and_consumption m = 5*1020/(3*108)2 = 6000 kg Några exempel på effekter som ökar jordens massa: Infall av meteoriter från solsystemet. Detta rör sig om storleksordningen 100-tals ton per dygn, se länk 1. Detta är säkert den största effekten, så nettoresultatet bör bli en långsam ökning av jordens massa. Instrålningen från solen är ungefär 6*1024 J/år, alltså 10000 gånger den totala energikonsumtionen. Men instrålningen balanseras (eftersom jordens medeltemperatur är ganska konstant) av utstrålningen av värmestrålning, så det orsakar ingen ändring i jordens massa. Sammanfattningsvis kan man säga att både de ökande och minskande effekterna är mycket små jämfört med jordens massa. Jordens massa är alltså ganska konstant. Nyckelord: fossila bränslen [13]; Energi [16110] Ursprunglig fråga: Svar: C8H18 + 12.5O2 -> 9H20 + 8CO2 Atomvikterna är: H - 1; C - 12; O - 16. Molekylvikterna i reaktionen ovan blir då 114 + 400 -> 162 + 352 = 514 Detta betyder att 114g bensin reagerar med 400g syre och ger 162g vatten och 352g koldioxid. Förhållandet (producerad koldioxid)/(förbrukad bensin) är alltså 352/114=3.1. Det produceras alltså ungefär 3 gånger så mycket koldioxid som man förbränner bensin. Det beror helt enkelt på att det mesta av slutprodukten CO2 kommer från atmosfärens syre. Här finns energiinnehållet och koldioxidutsläpp för några vanliga bränslen: Energy_content_of_biofuel Nyckelord: energikällor [26]; fossila bränslen [13]; Energi [15136] Svar: Aerosoler bildas vid all förbränning - om det är fossila bränslen eller biobränslen har ingen betydelse. Vedeldning ger t.ex. mycket partiklar. Vad gäller utsläpp av partiklar från fordon finns det även andra viktiga källor som t.ex. från dubbdäck och bromsar. Man kan däremot minska utsläpp av partiklar med hjälp av filter. Det skulle kanske hjälpa lite mot smoggen, men inte helt eftersom en del smog kan bildas av molekyler som finns i avgaserna. Den stora skillnaden mellan fossila bränslen och biobränslen är att de förra orsakar en ökning i koldioxiden i atmosfären, medan de senare inte ger någon nettoökning. Det är den viktigaste fördelen med biobränslen att de inte ger upphov till ökad växthuseffekt. Bilden (från Wikipedia-artikeln Radiative_forcing Även om felstaplarna är stora, så bidrager aerosoler antagligen till en avkylning. Detta är naturligtvis ingen lösning på uppvärmningsproblemet eftersom aerosoler är mycket skadliga att andas in.
____________________________________________________________________ Nyckelord: växthuseffekten [36]; fossila bränslen [13]; aerosol [4]; Energi [12629] Ursprunglig fråga: 2. Vad används energin från olja, gas och kol till? Svar: Nationalencyklopedin Alla energikällor utom vattenkraft och vind/vågkraft fungerar på så sätt att man värmer upp ett medium (vanligen vatten) till hög temperatur. Med hjälp av en turbin (som förvandlar värmeenergin till mekaniskt arbete) och en generator får man elektricitet. Problemet är att bara en liten del av den urspungliga energin (typiskt 30%) blir mekanisk energi. Resten är värme som ofta bara går ut i naturen. Ibland kan man utnyttja energin i kylvattnet för uppvärmning, och då blir effektiviteten lite bättre. Eftersom alla är fossila bränslen - man bör egentligen kalla naturgas för fossilgas - så bidrar de till växthuseffekten, se Växthuseffekten Förutom utsläpp av koldioxid och en del svavel orsakar kol flera tusen döda gruvarbetare vid brytningen. Kinesiska gruvor har när det gäller detta speciellt dåligt rykte. När man jämför olika energikällor är det viktigt att man inte bara konstaterar att källan x är skadlig, så vi skall inte använda den. Man måste även ta med i beräkningen hur skadliga är de alternativ som finns? Bilden nedan är från 'Svensk energi i skolan'. Nyckelord: energikällor [26]; fossila bränslen [13]; Blandat [8254] Svar: Nedanstående figur (från Carbon_dioxide_in_Earth's_atmosphere Nyckelord: koldioxidcykeln [6]; fossila bränslen [13]; 1 http://vathena.arc.nasa.gov/curric/land/global/greenhou.html Energi [2445] Svar: Nyckelord: fossila bränslen [13]; Energi [1782] Ursprunglig fråga: Svar: Motsatsen kallas fönybara bränslen, som trä, halm, biogas, etanol, rapsolja. De gröna växterna tar ju upp koldioxid ur luften. När vi eldar trä frigörs visserligen kodioxid, men det blir inget nettotillskott eftersom trädet har tagit upp lika mycket när det växte. Se fråga 1129 Wikipedia säger om bildandet av fossila bränslen:
Växter på land bildar dock främst kol. Stora delar av jordens kolreserver härstammar från den geologiska perioden karbon. Kol kommer alltså antagligen från jättestora ormbunksliknande träd, se den fantasifulla illustrationen nedan från Wikimedia Commons. Alla fossila bränslen kommer alltså från växter/alger som med hjälp av solljus omvandlar koldioxid och vatten till kolhydrater: CO2 + H2O + energi (solljus) --> CH2O + O2 CH2O är en förenklad formel för ett kolhydrat. Under lång tid och vid högt tryck och hög temperatur omvandlas sedan kolhydraterna till kolväten (olja, fossilgas) eller kol. Energin i dessa bränslen är alltså inget annat än lagrat solljus! Se vidare länk 1, Fossila_bränslen Fundera: Hur är det med torv? Är torv fossilt eller förnyelsebart? Tillägg 13/12/2013: Ovanstående beskrivning av bildandet av fossila bränslen är mycket väl etablerat i vetenskapen. Det finns emellertid en liten minoritet som tror på ett icke-biologiskt scenario. Det mest direkta argumentet för biologiskt ursprung är att 13C/12C-förhållandet i organiskt material är mindre än i oorganiskt kol. Fossila bränslen har detta lägre förhållande, se fråga 19264 Här är ett utdrag av Bradley J Dibble (länk 2) som argumenterar för den traditionella synen med argumentet att fossila bränslen innehåller fossila biomarkörer (identifierbara rester av växter/djur). Nyckelord: energikällor [26]; fossila bränslen [13]; *geologi [16]; växthuseffekten [36]; 1 http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter08.html Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.