Aliento de dragón de hielo

Estaba pensando en crear un dragón de hielo para mi mundo, pero no quería que el dragón fuera mágico ni tecnológico sino biológicamente correcto, así que fui a buscar sustancias criogénicas y encontré algunas muy interesantes, son hidrógeno líquido, nitrógeno líquido y oxígeno líquido.

El hidrógeno me pareció un buen candidato, -253º C de temperatura, no es tóxico... Pero es inflamable, el dragón será usado como bestia de guerra por un jinete, así que si un aliado está demasiado cerca para disparar y ese dragón ataca a un enemigo igualmente cercano, el aliado puede resultar herido o morir a medida que el fuego se expande.

El nitrógeno líquido también parece un buen candidato, no es inflamable, no es tóxico, tiene una temperatura de -196º C, tiene abundancia en la atmósfera...

También pensé en el oxígeno líquido, tampoco es tóxico, tampoco es inflamable, también es abundante en la atmósfera, tiene una temperatura de -183º C... Sin embargo, a pesar de no ser inflamable, favorece la quema.

Así que elegí nitrógeno líquido. El dragón tendrá un sistema criogénico. Las etapas de este sistema son: tercera fosa nasal, con ella el dragón puede tomar parte del aire para iniciar el proceso de producción de nitrógeno; cámara de licuefacción, aquí es donde comenzará el proceso de licuefacción del nitrógeno, aún no sé cómo se hará esto, necesito investigar más sobre cómo se hace para tratar de encontrar una alternativa más biológica; recolectando agua, el dragón puede abrir una segunda "garganta" (no sé cuál sería el término correcto) que usará para beber agua y almacenarla; liberación, el dragón tiene dos tubos en su boca, uno a cada lado, uno libera nitrógeno líquido y el otro libera agua, esto congelará el agua que puede usarse para ataque y defensa, el dragón puede elegir cuál de las dos sustancias liberar y también la cantidad, por ejemplo liberando mucha más agua que nitrógeno. Tampoco tengo una forma de hacer que el dragón no se congele con algo a -196°C dentro.

Bueno, dicho esto, me gustaría preguntar: ¿ qué necesito cambiar en mi dragón para que esto sea plausible? No hay necesidad de usar hipótesis que involucren la teoría de la evolución, eso limitaría demasiado la plausibilidad de la criatura (más de lo que ya limita). Si quieres, puedes usar hipótesis que involucren la teoría de la creación o mutaciones genéticas alà InGen. Lo importante es que el sistema criónico del dragón no depende de la magia o la tecnología.

¿Qué es un dragón biológicamente correcto? (Necesitaríamos saber para decir cómo habría que cambiarlo).
Un dragón que no depende de la magia o la tecnología.
Entonces, a la pregunta "¿qué necesito cambiar en mi dragón?", la respuesta será "usar magia o tecnología".
Si quería que mi dragón usara magia o tecnología, simplemente no investigué ni publiqué la pregunta.
Es por eso que la pregunta está etiquetada como "basada en la ciencia".
Lo estás haciendo mal. La temperatura de licuefacción de los gases no es tan importante como la capacidad de esos gases para absorber calor por evaporación. Por ejemplo, el nitrógeno tiene un calor de vaporización de 199 kJ/kg (cada kg de nitrógeno líquido extrae 199 kJ de lo que pueda para cambiar de líquido a gas, luego desaparece y deja de enfriar el objetivo ). El propano consume 428 kJ/kg. Si desea congelar sólidamente la misma cantidad de agua a partir de la misma temperatura, necesitará un 54 % menos de propano líquido que de nitrógeno. Ver aquí

Respuestas (3)

Licuar el aire es un proceso complejo, no es suficiente simplemente enfriarlo.

La licuefacción de gases es un proceso complicado que utiliza diversas compresiones y expansiones para conseguir altas presiones y muy bajas temperaturas, utilizando, por ejemplo, turboexpansores.

Industrialmente se hace con dos procesos diferentes

Proceso de Linde : el aire se licua mediante el proceso de Linde, en el que el aire se comprime, enfría y expande alternativamente, cada expansión da como resultado una reducción considerable de la temperatura. A menor temperatura las moléculas se mueven más lentamente y ocupan menos espacio, por lo que el aire cambia de fase para volverse líquido.

Proceso de Claude: el aire también se puede licuar mediante el proceso de Claude en el que se permite que el gas se expanda isoentrópicamente dos veces en dos cámaras. Mientras se expande, el gas tiene que realizar un trabajo mientras es conducido a través de una turbina de expansión. El gas aún no es líquido, ya que eso destruiría la turbina. Las plantas comerciales de licuefacción de aire evitan este problema al expandir el aire a presiones supercríticas. La licuefacción final tiene lugar por expansión isoentálpica en una válvula de expansión térmica.

Si desea que su dragón licúe el nitrógeno del aire, debe poder seguir de alguna manera uno de esos dos procesos para licuar primero el aire y luego extraer la fracción que le interesa.

Los siguientes son los pasos del proceso de Linde:

El ciclo de enfriamiento se desarrolla en varios pasos:

  1. El gas se comprime, lo que agrega energía externa al gas, para darle lo que se necesita para ejecutar el ciclo. La patente estadounidense de Linde da un ejemplo con la presión del lado bajo de 25 atmósferas estándar (370 psi; 25 bar) y la presión del lado alto de 75 atmósferas estándar (1100 psi; 76 bar).
  2. Luego, el gas a alta presión se enfría sumergiéndolo en un ambiente más frío; el gas pierde parte de su energía (calor). El ejemplo de la patente de Linde da un ejemplo de salmuera a 10°C.
  3. El gas a alta presión se enfría aún más con un intercambiador de calor a contracorriente; el gas más frío que sale de la última etapa enfría el gas que va a la última etapa.
  4. El gas se enfría aún más al pasar el gas a través de un orificio Joule-Thomson (válvula de expansión); el gas está ahora a la presión más baja. El gas de baja presión está ahora en su punto más frío en el ciclo actual. Parte del gas se condensa y se convierte en producto de salida.
  5. El gas a baja presión se dirige de regreso al intercambiador de calor a contracorriente para enfriar el gas entrante a alta presión más cálido.
  6. Después de salir del intercambiador de calor a contracorriente, el gas está más caliente que en su punto más frío, pero más frío que cuando comenzó en el paso 1.
  7. El gas se envía de vuelta al compresor, se mezcla con el gas de reposición entrante caliente (para reemplazar el producto condensado) y se devuelve al compresor para hacer otro viaje a través del ciclo (y volverse aún más frío).

En cada ciclo, el enfriamiento neto es mayor que el calor agregado al comienzo del ciclo. A medida que el gas pasa por más ciclos y se vuelve más frío, se vuelve más difícil alcanzar temperaturas más bajas en la válvula de expansión.

Pista: probablemente sea demasiado complejo para que valga la pena que suceda en un organismo vivo.

El proceso de Linde parece más fácil en comparación con el de Claude.
Solo necesito descubrir cómo un organismo vivo podría enfriar algo a grados negativos.
@WizardKing, deberías decidirte: licuar un gas y pasar a una temperatura negativa son dos cosas profundamente diferentes. Su pregunta anterior es sobre la primera.
Lo sé, solo quería enfatizar eso.

Refrigeración termoacústica

El dragón usa ultrasonido para hacer su enfriamiento . Eso significa que se pueden usar cuerdas vocales comunes para interactuar con una cámara especial, que usa las ondas de sonido como un compresor. Vea la animación y el libro de texto de LANL . Encontré un enlace a una demostración casera que un estudiante de primaria podría hacer la última vez que tuve una pregunta sobre el aliento del dragón de hielo, pero no estoy seguro de adónde fue. Probablemente igual de bien: sonaba como un experimento ruidoso , lo cual está bien para un dragón de hielo, pero quizás no tan bien para la habitación de arriba.

Por supuesto, todavía tienes que desarrollar algunas cosas inverosímiles como un Dewar biológico, o al menos, algo ridículamente aislante. La evolución de esta cosa básicamente no tiene sentido (digamos que fue impulsada por la selección sexual) .

No hay necesidad de usar hipótesis que involucren la teoría de la evolución, si quieres puedes usar la teoría de la creación o alguna teoría que involucre la mutación genética.

Temperatura corporal 150K ?

Me pregunto cómo cualquier bestia produciría los gradientes de temperatura y las presiones necesarias para los procesos conocidos de licuefacción del aire descritos en la respuesta de L. Dutch. digamos alrededor de 150K y muy bien aislado. Tu dragón inhalaría el aire, que se condensaría inmediatamente, listo para escupir nuevamente como fluido.

¿Y puede una bestia vivir con tal temperatura corporal? Recuerde que el resultado final no es usar magia o tecnología, por lo que también debe dar una explicación.
La vida simple de @WizardKing aparentemente no puede existir correctamente por debajo de los 20 grados centígrados, la vida multicelular lucha mucho para vivir en temperaturas por debajo de los 70 grados centígrados. 150K es lo mismo que - 123 grados Celsius o alrededor de -188F. Es más frío que el lugar natural más frío de la tierra y más bajo que la temperatura más baja naturalmente posible en el planeta hasta donde sabemos. Lo más probable es que para que pueda existir a tales temperaturas sin que su cuerpo se apague por completo, necesitará que su química interna sea diferente a cualquier cosa en la tierra, suponiendo que diferentes químicos puedan funcionar de alguna manera.
Sí, parece difícil diseñar un dragón de hielo que arroja aire líquido basado en un razonamiento científico (lol)