Cómo mover líquido cuesta arriba contra un gradiente térmico, sin partes móviles

Estoy buscando una forma conceptual de tratar con lo siguiente. No estoy buscando un conjunto de planos.

Considere un tubo cerrado vertical de 5 metros x 10 cm lleno de una sustancia en las fases de gas y líquido. La altura se elige para estar fuera del rango de acción capilar con materiales comunes.

El extremo superior tiene una temperatura de 10 a 30 C más alta que el extremo inferior.

En circunstancias normales, el líquido está en el fondo, con el espacio de arriba lleno con la fase gaseosa.

Estoy buscando una forma sencilla de mover un poco de líquido de abajo hacia arriba, sin usar piezas móviles, con todo el aparato contenido dentro del tubo. Es aceptable enfriar parte del extremo superior del tubo a una temperatura intermedia.

Hacerlo con piezas móviles es sencillo. La diferencia de temperatura impulsa un motor térmico que bombea el líquido.

¿Qué principios físicos se pueden aprovechar para lograr esto?

Ideas

  1. Una mecha de grano suficientemente fino puede hacer esto, pero la tasa de transferencia es baja.
¿Por qué tantos votos cerrados? La física no es solo una teoría de todo, o incluso una teoría restringida a la mecánica cuántica de flujo esférico. @SherwoodBotsford - ¿Qué pasa con la acción capilar? Hay dos mecanismos clave por los cuales el combustible se transporta desde un tanque de combustible en un cohete a los propulsores. Uno involucra una vejiga que separa un gas presurizado (generalmente helio) del fluido para ser forzado hacia el propulsor. ¿Kludgey? Sí. El otro implica una acción capilar pasiva que aparentemente transporta fluido al propulsor por arte de magia. ¿Magia de verdad? No. Busque en Google el término "dispositivo de gestión de propelente" para obtener más información.
AFAIK no hay intercambio de pila de ingeniería. No estoy pidiendo un plano. Quiero saber si hay alguna forma física inteligente. I
Al menos uno de los votantes cercanos votó para cerrar porque pensó que la pregunta no estaba clara, por cierto.

Respuestas (1)

Resumen: Sí, es posible. La forma más sencilla utiliza una bomba de burbujas, una pequeña fuente de calor para calentar líquido en un tubo pequeño. Las burbujas ascendentes llevan líquido consigo. Para que esto funcione, la presión de la columna aireada tiene que ser menor que la presión en el sitio de inyección de burbujas. Por lo tanto, si inyectó 1 m por debajo de la superficie, necesitaría una densidad promedio de 0,2 para que llegue a 5 metros por encima del nivel estático en la tubería.

Esto se puede hacer evaporando el fluido de trabajo y usando una tubería aislada, o disolviendo un gas en el agua donde la solubilidad del gas depende mucho de la temperatura. El amoníaco es un gas candidato,

Recursos para otras personas que buscan respuestas:

El término de búsqueda relevante: tubo de calor de sifón térmico antigravedad

Ejemplo de una solución comercial alimentada por energía solar: http://www.bubbleactionpumps.com/about_bapl/about_bubble_action_pumps.htm

Resultado de Google Libros. https://books.google.ca/books?id=yWAhBQAAQBAJ&pg=PA694&lpg=PA694&dq=bombas+de+burbujas+accionadas+por+calor&source=bl&ots=ycFt-EebLD&sig=wbin4UOrwIoQ7_xGSY2wX2IycF8&hl=en&sa=X&eipage=nAWiVP-0E5GAygS0gved=lIGoBAv=nAWiVP-0E5GAygS0gved0CIAv=# heat%20driven%20bubble%20pumps&f=false

Una patente relacionada con mi pregunta: http://www.google.com/patents/EP2270413A1?cl=en

Documento: Viabilidad de los termosifones periódicos para aplicaciones de refrigeración de fuentes terrestres respetuosas con el medio ambiente