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Warum dieses Perpetuum Mobile nicht funktionieren kann

Rofl * schrieb am 1. März 2009 um 0:47 Uhr (2548x gelesen):

Des Rätsels Lösung

Eigentlich hatte ich versucht durch diesen Beitrag; und durch meinen vorherigen Beitrag (Wasserturbo), aufzuzeigen, dass ein Perpetuum Mobile nicht funktionieren kann. Leider hat sich der Diskussionsverlauf aber so ergeben, dass der Versuch der Widerlegung nicht zutreffender Sachverhalte langsam dazu führt, als würde ich die mögliche Existenz eines Perpetuum Mobile befürworten.
Tatsache ist, dass eine Thermolyse bereits beim Verdampfen von Wasser bei Raumtemperatur stattfindet. Wenn das verdampfte Wasser rück kondensiert wird stellt man fest, dass ein geringer Teil fehlt. Dieser Teil stellt sich als Wasserstoff und Sauerstoff Fraktion dar. Eine weiteres Beispiel ist der Einsatz von Wasserdampf bei der Kohlevergasung. Hier findet eine Thermolyse in einem Temperaturbereich zwischen 750°C und 1100°C statt. Der Sauerstoff der Wassermoleküle reagiert mit Kohlenstoff hauptsächlich zu brennbaren Kohlenmonoxid; und der Wasserstoff reagiert mit Kohlenstoff hauptsächlich zu Methan. Zu Anfang des letzten Jahrhunderts war dies ein verbreitetes Verfahren zur Erzeugung von Generatorgas. Auch in der Moderne machte man sich diese Möglichkeit zu nutzen. Beispielsweise im Rennsport, wo dem Benzin-Luftgemisch einen Anteil Wasserdampf zuführte. Da die Thermolyse und Synthese allerdings kurz aufeinander folgten und die Verbrennung schnell und mit einem höheren Hu als mit Benzin erfolgt, nahm man Abstand davon. Auch ist die Korrosion der abgasführenden Baugruppen nicht unbedeutend.
Ein recht interessantes neues Verfahren ist die Erhitzung von Kohlenstoff durch Mikrowellen auf Temperaturen von ca.1400°C. In Abwesenheit von Sauerstoff oxidiert der Kohlenstoff bei dieser Temperatur nicht, benachbarte eingebrachte Wassermoleküle spalten sich thermisch auf, der Sauerstoff reagiert mit dem Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid (Boudouarsche-Gleichgewichtsreaktion); und der Wasserstoff mit dem Kohlenstoff zu Methan. Eine Abwandlung (soll unlängst zum Patent angemeldet worden sein) sieht eine Erhitzung des Kohlenstoffes auf 1400°C vor, mit einer Einleitung von Kohlendioxid, so dass entsprechend der Boudouarschen Reaktion das Kohlendioxid mit Kohlenstoff zu brennbaren Kohlenmonoxid (Stichpunkt Stadtgas) reagiert. Dieses wohl um ein Synthesegas mit weitgehend gleich bleibenden Heizwert zu erzeugen.
Das eingebrachte Argument des kritischen Punktes von Wasser spielt im übrigen keine Rolle bei der Betrachtung einer Thermolyse bei 2500°C. Wenn dem so wäre, dann würde es eine Thermolyse in diesem Temperaturbereich gar nicht geben. Auch das eventuelle Vorhandensein von atomaren Wasserstoff mit einem möglichen Zuwachs von freiwerdender Energie ist nicht weiterer Betrachtungen wert. Die Energie (Enthalpie) die zur Bereitstellung von atomaren Wasserstoff aufgebracht werden muss, wird bei Bildung zu molekularen Wasserstoff wieder frei. Und zwar in genau der selben Höhe. Da atomarer Wasserstoff sofort wieder zu molekularen synthetisiert, ist das Hinzurechnen und Abziehen der entsprechenden Enthalpie eine nicht notwendige Milchmädchenrechnung.
Reagiert atomarer Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser, dann kann die entsprechend höhere Enthalpie der Energiebilanz zugerechnet werden. Aber dummerweise reagiert atomarer Wasserstoff zu molekularen, noch bevor dieser dem Sauerstoff zugeführt wird.
Der Grund ist auch nicht darin zu suchen, dass die Rechnung vielleicht falsch wäre. Sie ist weitgehend (vereinfacht) richtig und anwendbar.
Die Begründung ist einfach und lapidar ausgedrückt: Es geht einfach nicht !
Im Moment der Thermolyse bilden Sauerstoff und Wasserstoff bei den vorherrschenden Bedingungen eine zündfähige Atmosphäre. Das heißt, sie reagieren in einer exothermen Reaktion sofort wieder zu Wasser. Auch das Einbringen von inerten Argon würde wahrscheinlich wenig bringen. Das mit dem Argon war nur eine fixe Idee von mir, die sicherlich nicht in dem Maße funktioniert wie im Beispiel vorgesehen. Auch wenn es gelänge den Reaktionsvorgang so zu steuern, dass sich Argon sofort zwischen das bei der Thermolyse entstandene Wasserstoff und Sauerstoff legt, so dass diese nicht mehr miteinander reagieren können, so müsste neben dem Wasser natürlich auch das Argon erhitzt werden. Dies benötigt natürlich mehr Energie als wenn man nur Wasser erhitzt.
Eine andere Möglichkeit könnte sein, die Thermolyse in Anwesenheit von Palladium ablaufen zu lassen. Palladium besitzt eine hohe Affinität Wasserstoff gegenüber. Sofern man nun eine Möglichkeit findet, dass das Palladium in diesem Temperaturbereich nicht schmilzt, wäre die Möglichkeit Wasserstoff sicher von Sauerstoff zu trennen wahrscheinlich höher, als durch den Einsatz von Argon. Aber ob nun Palladium, irgend ein anderes Metall, Salze, Legierungen oder wegen mir bei Vollmond verzauberter Eulenmist; -all diesen Dingen ist eins gemein: sie müssten ebenfalls erhitzt werden, wodurch wie bereits erwähnt mehr Energie aufgebracht werden muss.
Bei Betrachtungen, wie bei meinem rechnerischen Perpetuum Mobile, wird häufig der Fehler gemacht, dass man anfängt sich mit Dingen zu Beschäftigen, die wenig oder gar nichts mit der Kernaussage der Hypothese zu tun haben. Das Resultat ist dann, dass man sich immer weiter von des Pudels Kern entfernt, und sich anstatt mit einer Theorie plötzlich mit einem ganzen Zoo von Theorien, Behauptungen und Vermutungen herumschlägt. Fängt man dann gar an, praktische Experimente durchzuführen, dann führt dies zwangsläufig zu einer recht datenintensiven Auswertung statistischer Ergebnisse. Und wenn das Ergebnis eines Experimentes statistische Analysen sind, dann sollte man ein besseres Experiment machen.
Diese weitläufig verbreitete Methodik der Verkomplizierung durch Hinzuziehung die eigentliche Hypothese nicht betreffende Sachverhalte führt leider fast immer dazu, dass der eigentlich wesentliche Punkt einfach übersehen wird, oder man ihm keine Bedeutung schenken will, weil man anderes für wichtiger hält.
Und hier war dieser kleine Punkt tatsächlich die Zeit. Weil, wie bereits ausgeführt, das bei der Thermolyse entstehende Wasserstoff und Sauerstoff sofort wieder miteinander reagiert; und zwar bevor es einer thermischen Nutzung, in zum Beispiel einem Gasmotor, zugeführt werden kann.
Und alle möglichen Verfahren die eine Vorzeitige Reaktion des Wasserstoffs mit dem Sauerstoff verhindern sollen, würden wieder mehr Energie verbrauchen, so dass es gar keine positive Energiebilanz einem Perpetuum Mobile entsprechend geben kann.
All die angebrachten Argumente können aus zeitlichen Gründen garnicht zur Anwendung gebracht werden (und brauchen auch nicht -wieso denn ???), da die dargestellte Art der Thermolyse so garnicht funktionieren kann.
Und rein vorsorglich sei noch angemerkt, dass die triviale Verwendung der Wortkombination "mehr Energie verbraucht" nicht negieren soll, dass man Energie weder erzeugen noch vernichten, sondern lediglich von einer Form in eine andere Form umwandeln kann.
Die Natur geht immer den einfachsten Weg. Die Zeit wie wir sie kennen und verwenden, hat der Mensch erfunden. Die Natur kennt weder Stunden noch Minuten, dafür aber so etwas wie aufeinander abfolgende Ereignisse, die wiederum einem anderen Ereignis zugrunde liegen. Häufig natürlich auch Ereignisse die gleichzeitig stattfinden und sich gegenseitig verursachen.
Bevor man sich also in komplexen Denkmodellen verstrickt, wäre man besser bedient, wenn man vorher feststellt, dass eine bestimmte Reaktion gar nicht mehr stattfinden kann, weil vorher (also zeitlich) eine andere Reaktion stattfindet, die sich nicht verhindern lässt; -und wenn doch, dann nur mit einem Energieaufwand der eine nutzbare Anwendung mehr als unwahrscheinlich macht.
Manchmal ist es einfach, man kann es sich aber auch schwer machen.
Besonders wenn man die Zeit vergisst und z.B. seine Steuererklärung zu spät abgibt.

Aber eine andere Frage habe ich noch: Weiß vielleicht jemand wo ich ein CD-RW /DVD-RW Laufwerk vom Typ NEC-ND 5100A für mein altes Notebook herbekomme ?
Ich möchte mich von dem alten Notebook (Turtle III Grey Computers) mit seinen 3,2GHZ nicht trennen, da bis auf das Laufwerk alles andere ok ist. Leider akzeptiert es aber anscheinend keine anderen optischen Laufwerke.

Und jetzt wünsche ich jedem ein schönes Wochenende und einen frohen und erfolgreichen Start in die neue Woche.

Gruß Rofl

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