какими должны быть вселенские кораЙбЫли

Во сколько раз водород (при нормальных условиях) эффективнее других видов топлива

"Алиса
Эффективность водорода как топлива нужно оценивать по двум разным критериям — по массе и по объёму. Из;за крайне низкой плотности при нормальных условиях результаты сильно отличаются.

По массе (гравиметрическая энергоёмкость)
Удельная теплота сгорания водорода — около 120 МДж/кг. Сравним с другими топливами:

Бензин: ~46 МДж/кг ; водород эффективнее примерно в
120
/
46
;
2,6
120/46;2,6 раза.
Природный газ (метан): ~50 МДж/кг ; примерно в 2,4 раза.
Дизельное топливо: ~45 МДж/кг ; примерно в 2,7 раза.
Этанол: ~27 МДж/кг ; примерно в 4,4 раза.
То есть по энергии на единицу массы водород заметно превосходит большинство традиционных топлив.

По объёму при нормальных условиях (объёмная энергоёмкость)
Здесь картина обратная. Плотность водорода при нормальных условиях — примерно 0,09 кг/м; (или 90 гр/м3) . Значит, в 1 м; (1000 л) содержится всего ~0,09 кг водорода, а энергия этого объёма:
0,09
;
120
=
10,8
 МДж
0,09;120=10,8 МДж.

Сравним объёмную теплотворную способность:

Водород: ~10,8 МДж/м;.
Метан: ~36 МДж/м; ; водород слабее примерно в 3,3 раза.
Пропан (в газовой фазе при н.у.): ~91 МДж/м; ; слабее примерно в 8,4 раза.
Для жидких топлив сравнение ещё контрастнее:

Бензин имеет плотность ~750 кг/м; и теплоту сгорания ~46 МДж/кг, значит, в 1 м; энергия:
750
;
46
=
34
 
500
 
МДж/м
3
750;46=34 500 МДж/м
3
 .
Тогда по объёму водород уступает бензину примерно в
34
 
500
/
10,8
;
3200
34 500/10,8;3200 раз.
Важные оговорки
«При нормальных условиях» — это 0 °C и 1 атм. В реальных топливных системах водород либо сильно сжимают (до 350–700 бар), либо сжижают при криогенных температурах — тогда объёмная плотность энергии сильно растёт.
КПД преобразования энергии тоже важен. В топливных элементах водород даёт электричество с КПД 50–60 % и выше, а в ДВС бензин — обычно 25–35 %. Поэтому в прикладных задачах «эффективность» считают не только по теплоте сгорания, но и по полезному выходу энергии.
Учитывая ваш прошлый интерес к инженерным расчётам и практическим применениям, стоит помнить: высокая массовая энергоёмкость водорода ценна там, где критичен вес (например, аэрокосмическая техника), а низкая объёмная — создаёт проблемы хранения и транспортировки."


Перегретый пар воды при нормальных условиях

"Быстрый ответ Алисы AI

Содержимое ответа
Перегретый пар — это пар, температура которого при определённом давлении выше температуры кипения (насыщения) воды при заданном давлении. При нормальных условиях (давление около 1013 мбар, температура кипения воды — 100 °C) получить перегретый пар можно, если сначала довести воду до кипения, а затем продолжить её нагревать уже в виде пара, уже после того, как он стал сухим насыщенным (то есть вся жидкость успела испариться).
nizrp.narod.ru
steam-line.ru
Термодинамические свойства воды и водяного пара - презентация онлайн
Как это работает
Когда вода нагревается до 100 °C при нормальном давлении, она кипит, и образующийся пар становится насыщенным — то есть находится с жидкостью в динамическом равновесии. Если теперь дальше подводить теплоту при постоянном давлении, температура самого пара начнёт расти, а его плотность (и удельный объём) станет больше, чем у сухого насыщенного пара. Вот этот пар, температура которого выше температуры насыщенного пара при том же давлении, и называется перегретым.
steam-line.ru
3.shkolkovo.online
nizrp.narod.ru
Ключевые отличия перегретого пара от насыщенного:
Температура: выше температуры насыщенного пара при том же давлении.
Плотность: ниже, так как удельный объём больше.
nizrp.narod.ru
tlv.com
Состояние: перегретый пар является ненасыщенным.
nizrp.narod.ru
Поведение при снижении температуры: в отличие от насыщенного пара, снижение температуры перегретого пара не приводит к его конденсации в жидкость.
atlascopco.com
Пример
Например, при давлении, соответствующем нормальному атмосферному давлению (1013 мбар), насыщенный пар будет иметь температуру ровно 100 °C. Если же такой пар нагреть дальше (например, в специальном устройстве — пароперегревателе), он станет перегретым, и его температура может подняться, скажем, до 150–160 °C и выше.
steam-line.ru
Где применяется
Перегретый пар широко используется в промышленности, например, в паровых турбинах для производства электроэнергии. Его преимущество в том, что он не содержит капель воды, что повышает эффективность работы оборудования и снижает риск коррозии и гидравлических ударов. Однако из-за отсутствия влаги он не подходит для задач, требующих стерилизации.
atlascopco.com
Важный нюанс
Важно понимать, что получить перегретый пар над поверхностью кипящей жидкости нельзя — для этого нужен отдельный, дополнительный этап нагрева уже образовавшегося насыщенного пара. Если же пытаться нагревать воду выше 100 °C при нормальном давлении в открытом сосуде, то вода просто не будет кипеть — она останется в метастабильном состоянии перегретой жидкости."

Удельный объем перегретого пара (при давлении 2 атм  и температуре нагрева до 200 гр.С)

1.10205 м3/кг

Удельный вес воздуха (весовая плотность) при нормальных условиях (температура 0 °C и атмосферное давление 101 325 Па) составляет 1,293 кг/м;.

Важно отметить, что плотность воздуха (и, соответственно, его удельный вес) зависит от температуры, давления и влажности. При повышении температуры плотность воздуха снижается, так как воздух расширяется. Влажный воздух имеет немного большую плотность, чем сухой, из-за присутствия водяного пара.

!! разница 191 грамма на каждый 1 м3 объёма !!

если правильно посчитал(и) "с Алисой" на пару, то для подъёма аппарата (при помощи перегретого пара до 200 гр.С) 100 кг полной массы потребуется сфера объёмом 524 м3  и диаметром 19,4 метров .

Из данных расчётов для меня  давно очевидно какими должны быть вселенские кора(й)б(ы)ли

.........((((((((( ОО 818 ОО ))))))))).........