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Beispiel eines Perpetuum Mobile

Rofl * schrieb am 25. Februar 2009 um 16:12 Uhr (3962x gelesen):

Beispiel eines Perpetuum Mobile

Ein Perpetuum Mobile (lateinisch: das sich ewig Bewegende) ist ein System, welches einmal in Bewegung gesetzt, ohne weitere Energiezufuhr auf Dauer in Bewegung bleibt und so unendlich viel Arbeit verrichten kann. Ein solches System steht nicht im Einklang mit den Grundgesetzen der Physik. Alle Systeme bleiben stehen, wenn sie sich selbst überlassen sind, da verschiedene Energieverluste nach außen auftreten.
Im folgenden soll eine einfache verlustfreie Berechnung ausführen, ob dies stimmt oder nicht.
Grundlage soll die Thermolyse von Wasser sein.
Die Thermolyse von Wasser bedeutet, dass die Wassermoleküle ab einer bestimmten Temperatur in Wasserstoff und in Sauerstoff zerfallen. Die Thermolyse von Wasser findet ab einer Temperatur von 2200°C statt. Im folgenden wird von einer Thermolyse von 1000 g Wasser ausgegangen, und zwar derart, dass die betrachtete Wassermenge bei dieser Temperatur vollständig in Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt, und die entstandenen Stoffmengen nicht wieder miteinander reagieren und zu Wasser oxidieren. Gleichfalls wird davon ausgegangen, dass die eingebrachte thermische Energie gänzlich der Thermolyse zugute kommt, und es keinerlei Verluste (z.B. Wärmeanstrahlung) gibt.
Um 1 kg Wasser auf 2200°C zu erhitzen ist die folgende Energie notwendig, wobei davon ausgegangen wird, dass sich das Wasser bis zum Erreichen dieser Temperatur im flüssigen Aggregatzustand (also in einem Druckbehälter) befindet:

((1 Kg x 4,1867 x 2200°C x 1000) / 3600s) / 1000 = 2,5585 kW

Hierbei entstehen an Sauerstoff:

(1000g H2O / 18,015 gmol) x 15,999 gmol = 888,093 g O

Und an Wasserstoff:

(1000g H2O / 18,015 gmol) x (2 x 1,008 gmol) = 111,9067 g H

Diese entstandenen 111,9067 g Wasserstoff besitzen einen Heizwert von:

111,9067 x 0,03333 kW = 3,729 kW

Es ist ersichtlich, dass der Heizwert des in der Thermolyse entstandenen Wasserstoffs deutlich höher ist, als die für die Thermolyse notwendige Energie.
Der Überschuss ergibt sich zu:

3,729 kW – 2,5585 kW = 1,1713 kW

Es zeigt sich, dass man mehr Energie erhält, als man in die Thermolysevorrichtung hineingesteckt hat. Es entstehen etwa 45% mehr Energie als ursprünglich aufgebracht.
So viele Verluste können doch gar nicht auftreten, dass die Energiebilanz nicht mehr positiv ist.
Oder vielleicht doch nicht ?

Gruß Rofl

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