Frage:
Warum ist Slush Wasserstoff am Tripelpunkt?
F'x
2012-05-15 20:04:32 UTC
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Slush Hydrogen ist eine Mischung aus flüssigem und festem Wasserstoff am Tripelpunkt , der als möglicher Fahrzeugkraftstoff angesehen wird. Was ist die Notwendigkeit, es am dreifachen Punkt zu haben? Könnten nicht auch andere thermodynamische Bedingungen, die mit dem Flüssig-Fest-Gleichgewicht vereinbar sind, funktionieren?

Ich weiß nicht die richtige Antwort, aber ich würde vermuten, dass die höhere Dichte von Schlammwasserstoff im Vergleich zu flüssigem Wasserstoff eine Rolle spielen könnte.
@Philipp ja, aber dafür brauchen Sie nicht den Tripelpunkt, sondern nur das Flüssig-Fest-Gleichgewicht (das auf einer Linie im Phasendiagramm auftritt, nicht nur am Tripelpunkt)…
Dies ist nur ein Schuss in die Dunkelheit, aber würde Raketentreibstoff (oder andere Schlammwasserstoffanwendungen) nicht Wasserstoff als Gas benötigen? Wenn man es am Tripelpunkt lagert, kann dies dazu führen, dass Sie eine hohe Dichte haben * und * es als gasförmigen Kraftstoff verwenden.
Zwei antworten:
#1
+8
Richard Terrett
2012-05-17 10:34:04 UTC
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Ich werde es versuchen, obwohl ich fast die gesamte technische Thermodynamik vergessen habe, da ich mich daran erinnere, dass ich diese Artikel schon einmal gesehen habe.

Eine der Referenzen 1 sup> im Wikipedia-Artikel beschreibt die Produktion von Schlammwasserstoff durch die Schneckentechnik und stellt sie der Gefrier-Auftau-Methode gegenüber. Insbesondere kann das Schneckenverfahren oberhalb des Tripelpunktdrucks von Wasserstoff durchgeführt werden, während das Gefrier-Auftau-Verfahren die latente Verdampfungswärme verwendet, um einen Teil des Wasserstoffs einzufrieren. Bei dieser Technik bewirkt die Verdampfung eines Teils des Wasserstoffs (ausgelöst durch Anlegen eines Vakuums) am Tripelpunkt, dass ein Teil des flüssigen Wasserstoffs gefriert, wodurch eine Kruste aus festem Wasserstoff erzeugt wird, die dann aufgebrochen wird, um Matsch zu bilden. P. >

Soweit ich das beurteilen kann, sind die Tripelpunktbedingungen nur erforderlich, um den Einfrier-Auftau-Prozess in Gang zu setzen, und nicht für die Lagerung.

Die Schneckentechnik, die ebenfalls im Bericht beschrieben wird 1 sup> scheint auf der Basis der Rasur von festem Wasserstoff zu arbeiten, der mit flüssigem Helium gekühlt wird. Voth vergleicht die Technik mit einem herkömmlichen Eisrasierer (wenn auch viel, viel kälter!). In diesem Fall sind keine Dreipunktbedingungen erforderlich, was als einer der Vorteile der Technik angegeben wird.

Schließlich geben Haberbusch und McNelis 2 sup> uns dieses traurige Zitat in Verweis auf ein Papier von 1991:

"Laut Hans beträgt die prognostizierte jährliche Nachfrage nach Wasserstoff im Jahr 2010 584 Millionen Pfund, um eine Flotte von 20 Raumflugzeugen zu unterstützen"

Eines Tages vielleicht ...


(1) Voth, RO; Herstellung von flüssig-festen Wasserstoffgemischen in einer Schnecke; National Bureau of Standards Handelsministerium; 1978, S. 1-16 (2) Haberbusch, M.S. und McNelis, N. B.; Vergleich der kontinuierlichen Gefrierbrei-Wasserstoffproduktionstechnik mit der Gefrier-Auftau-Technik; NASA Technical Memorandum 107324, 1996, p. 1

Zehn Jahre später und ... nun, man kann immer noch hoffen.
#2
+3
New Alexandria
2012-06-04 00:35:17 UTC
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Ich habe Dreipunktsysteme untersucht, allerdings nicht hauptsächlich in Wasserstoff. Ich habe mit dem Phasengleichgewicht in dynamischen (sich bewegenden) Wassersystemen gearbeitet und mich mit Änderungen der Dichte und der Oberflächenspannung befasst. Aus diesem Grund habe ich das Phänomen umfassender untersucht.

Während ein System von Masse und Energie im Phasengleichgewicht (dh dem Tripelpunkt) verbleibt (erhalten bleibt), muss die Einführung neuer Kräfte erfolgen Druck, E-Feld, magnetische Polarisation, Thermo usw. können zu einem anhaltenden Reaktionszyklus führen.

Ich werde nicht zu tief darüber spekulieren, was dies in diesem H-System bewirkt, aber diesen Absatz einem anderen Spezialisten zur Beantwortung überlassen.

Die Phase -Gleichgewichtspunkt kann es einfacher machen, eine Reaktion auf eine bestimmte Art von Veränderung / Charakterisierung der Medien voranzutreiben. Insbesondere bedeutet die Nähe zur Gasphase, dass die Flüchtigkeit des Mediums genutzt wird, um eine Bindung in externen Medien (Dotierung) durchzuführen oder Redox oder etwas anderes durchzuführen andere elektronische Reaktionen

  • setzen einige Medien in einem Thermoaustausch frei, der andere kristallisiert
  • ändern die Kristallisationsmorphologie
  • Pragmatisch habe ich gelesen, dass dies so ist angewendet in Reaktor- / Ausgangsmaterial-Szenarien, in denen der "Reaktions" -Anteil in diesem Fall am Tripelpunkt gehalten würde, während die Zufuhr / der Fluss von Medien bewirkt, dass der Auslassabschnitt einen bestimmten Charakter annimmt, wenn das Einlassmedium vorbereitet wird. Das hier zu verstehende Prinzip ist, dass der -Reaktionsteil homogener wirkt als lokale Regionen differenzierter Materialien.



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