El infierno resulta ser un lugar físico real. Es un planeta físico. Tengo la mayor parte de la ciencia descifrada para este hades literal, excepto que los motores térmicos utilizados aquí necesitan un disipador frío, uno fuerte como la energía absorbida por la descomposición térmica de los óxidos del bloque D (se consideró el CaO pero la descomposición ocurre en una temperatura tan alta que no pude contenerla).
De todos modos, es un planeta real. Aquí es donde mis motores deben funcionar:
Tiene un sol que nunca ves debido a la perpetua cubierta de nubes. Sin oxígeno, por lo que no hay motores de combustión. La temperatura ambiente es de 420°C. El planeta tiene todo lo que la tierra tiene excepto vida. Hay petróleo abiogénico cerca de la superficie pero no carbón. El planeta está muerto, así que lo que no tienen, como agua líquida o aire oxigenado, lo fabrican. El planeta tiene todos los recursos naturales inorgánicos que necesitan Ellos hacen agua; (El agua debe estar hecha de metano y dióxido de carbono mediante la energía de los molinos de viento que impulsan un motor sabatier). Controlan sus hábitats. (El aire frío se produce mediante compresores de aire). Viajan (hicieron trenes y tractores de vapor). Producen oxígeno (la solución natural de cloruro de potasio se electroliza a clorato de potasio para finalmente generar oxígeno). No hay duda, es el infierno.
Pero para la historia, no puedo encontrar la reacción del disipador de calor . Las únicas reacciones endotérmicas de alta energía que puedo encontrar son la descomposición térmica de los óxidos del bloque D (como el CaO). Esa es esta pregunta. Lo único que necesitaban para un motor era un disipador de calor para enfriar los tanques de condensación. Pero uno práctico, que funcione a temperaturas razonables, no puedo encontrarlo. Sea lo que sea, pasa por una reacción química endotérmica que absorbe casi la mitad de la energía por kilogramo que libera la antracita oxidante. ¿Qué tiene de especial el carbón de antracita? El carbón fue lo que impulsó las máquinas de vapor Boulton-Watt durante 200 años, y esas máquinas tenían solo un 3% de eficiencia. Demasiada información; La conclusión es que los motores tendrán un 7% de eficiencia en este planeta, así que solo necesito la mitad del calor delta.
(Una reacción endotérmica es un proceso químico que absorbe energía térmica. El nitrato de amonio y el agua son un ejemplo, pero no son lo suficientemente energéticos para hacer funcionar motores grandes)
La reacción enfría y mueve el tanque de condensación exactamente como una locomotora de vapor. Pero aquí, utilizan la etapa de condensación de sus máquinas de vapor para extraer vapor a través de turbinas en lugar de impulsar las ruedas con pistones. (Sí, mismo concepto que mis caballos).
Desafortunadamente, las reacciones espontáneas más endotérmicas que probablemente se encuentren son cosas como la disolución de nitrato de amonio en agua, que consume 321 J/g de nitrato de amonio. Ciertamente, no habrá ninguna reacción química endotérmica espontánea que absorba ni siquiera cerca de 1000 J/g, y mucho menos 12,500 J/g como desea el OP, que es la mitad de la liberación de energía de la combustión de antracita de 25,000 J/ g .
El principal problema con el nitrato de amonio es que su disolución requiere agua líquida para comenzar, y eso será difícil de conseguir en el entorno del OP.
Teniendo en cuenta que hay petróleo en este mundo, un motor de combustión interna sería una mejor idea que una máquina de vapor de condensación. Tal petróleo probablemente sería compuestos pesados, de alto punto de ebullición y densos en energía, ya que los compuestos más livianos hervirían fácilmente a 420°C, lo que significa que el combustible disponible sería incluso más denso en energía que nuestros combustibles para automóviles .
Si hay alguna necesidad particular de temperaturas lo suficientemente bajas como para condensar el agua, un motor de combustión interna que acciona el compresor de una bomba de calor frigorífica podría ser la mejor manera de resolver este problema, pero sería un motor muy ineficiente, ya que el vapor de condensación histórico los motores no eran particularmente eficientes.
Sin embargo, la falta de oxígeno libre va a ser un problema real. Estas personas no tienen mucha suerte, a menos que puedan aprovechar la fusión atómica de hierro o elementos más pesados, lo que parece muy poco probable.
Incluso si la sustancia altamente endotérmica deseada estuviera disponible, la temperatura ambiental de apenas 420°C no herviría el agua muy rápido en comparación con una máquina de vapor histórica, que usaba un fuego de carbón con una temperatura del orden de 1000°C+ para hervir. agua.
Ahora, como desafío de marco, propongo una solución diferente. En lugar de tratar de condensar el agua, ¿por qué no hervir algo que hierve a una temperatura >420°C? Considere el azufre. Es líquido a 420°C y hierve a 445°C. En realidad, sería más fácil hervir azufre en este entorno que hervir agua en un entorno terrestre. Sin mencionar que el azufre tiene un calor específico mucho más bajo que el agua, por lo que se necesita mucho menos calor para calentarlo lo suficiente como para hervir.
Incluso si por alguna razón los motores de azufre no son adecuados, puede haber alguna otra sustancia que sea líquida a la temperatura requerida y hierva a una temperatura no mucho más alta.
La gente probablemente tenga mejores cosas que hacer con el agua líquida que ponerla en un motor después de todo... como beberla, ¿y qué sería del infierno sin Brimstone?
Los mejores compuestos serán los que se están investigando para el almacenamiento de calor termoquímico. Alrededor de 400 a 500 grados C, tiene las opciones de Ca(OH)2, óxido/hidróxido de potasio o hidruros metálicos. Yo agregaría: hidróxido de magnesio también.
Como [desafío del marco] su esquema para obtener oxígeno del cloruro de potasio es imposible (se necesita oxígeno para producir clorato de potasio, el KCl no contiene oxígeno), debe considerar el óxido de potasio, que en realidad se descompondrá para producir oxígeno. Si estuviera presente en la tierra como hidróxido de potasio, obtendría agua y algo de endotermia adicional.
Tenga en cuenta que la mayoría de los óxidos e hidróxidos no se descomponen a una temperatura exacta en la vida real, debido a una mala cinética, etc., generalmente solo se descomponen entre 50 y 100 grados por encima de la temperatura teórica a un ritmo apreciable (Fuente: ex químico de cerámica, I solía hacer mucho DTG y DSC y preparación de óxido).
Esto significa que KOH podría persistir fácilmente unos pocos metros bajo tierra a 400, pero si se calienta a 600 grados más o menos, se descompondría en 1/2 K + 1/4 O2 + 1/2 H2O.
https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1197946/FULLTEXT01.pdf
En su defecto, lo que dijo el otro compañero; hervir azufre. O aluminio.
EDITAR: La ecuación de Shomate para K2O da -330 kJ/mol a 750K (475 grados C) como el calor de formación, así que inviértalo y tendrá +330 kJ/mol, o aproximadamente 3,5 kJ por gramo, o 3,5 MJ/kg . El hidróxido de potasio probablemente sea el doble o el triple, tal vez más (me voy a la cama). Cálculo somnoliento: K2O + H2O da 2KOH, KOH tiene una entalpía de formación -424kJ/mol, ajuste la masa adicional y es 5ish MJ/kg. El carbón dará menos energía a 750 K que en la habitación T, probablemente más como 20 (suposición total). Entonces el 25%. Y tu gente consigue respirar. Es muy probable que los hidruros metálicos sean más altos, pero no lo estoy comprobando.
https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=12136457&Mask=FFFF&Units=SI
Además, caminar en suelo de pH 14... eso es un infierno.
L. holandés
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poeta vogón