作业帮氢氧发动机真的存在吗?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/05 23:26:36
氢氧发动机真的存在吗?
先说说汽油等发动机,此类发动机都是因为燃料燃烧后产生了大量的气体,燃烧后的体积急剧膨胀,从而产生推动力.
大家都知道氢氧燃烧后是生成的水,由于氢氧燃烧是化学反映,不是核反映,所以反映前后的质量不变,既然形成液体水就说明氢氧燃烧后的体积远小于燃烧前,因为气体体积大于液体,因此氢氧燃烧是不能产生推动力的,为什么现在还在研究氢氧发动机呢?就算要做氢氧发动机也是用氢氧燃烧产生的热能来烧水的蒸汽机吧?
还有,火箭上的氢氧发动机喷出去的难道不是水吗?能产生动力吗?真有氢氧发动机吗?
就算是燃烧后产生的是高温水蒸汽,但是水蒸汽的分子密度比氢气氧气的密度大,即燃烧前的总体积比燃烧后的总体积大,这样能产生推力吗?而燃烧前氢氧一般是以高压状态下储存,还不如直接把氢气氧气放出去,这样产生的推力也比水蒸汽的效率高吧?
先说说汽油等发动机,此类发动机都是因为燃料燃烧后产生了大量的气体,燃烧后的体积急剧膨胀,从而产生推动力.
大家都知道氢氧燃烧后是生成的水,由于氢氧燃烧是化学反映,不是核反映,所以反映前后的质量不变,既然形成液体水就说明氢氧燃烧后的体积远小于燃烧前,因为气体体积大于液体,因此氢氧燃烧是不能产生推动力的,为什么现在还在研究氢氧发动机呢?就算要做氢氧发动机也是用氢氧燃烧产生的热能来烧水的蒸汽机吧?
还有,火箭上的氢氧发动机喷出去的难道不是水吗?能产生动力吗?真有氢氧发动机吗?
就算是燃烧后产生的是高温水蒸汽,但是水蒸汽的分子密度比氢气氧气的密度大,即燃烧前的总体积比燃烧后的总体积大,这样能产生推力吗?而燃烧前氢氧一般是以高压状态下储存,还不如直接把氢气氧气放出去,这样产生的推力也比水蒸汽的效率高吧?
做氢气燃烧的试验时,能看到有水滴下来吗?当然没有!这是因为燃烧时温度很高,水是以气体的形式存在的,这时水的体积就变得很大,于是就有了推力.
事实上,氢氧发动机确切的说应该称为氢氧燃料电池,它是利用电解水产生的氢气和氧气再次结合反应,原理就相当于原电池,产生的电能带动电机转动,从而提供动力.
潜艇在水下航行时,没有空气,不能用柴油机带动,这时就用蓄电池给潜艇提供动力.而潜艇在水上航行时,柴油机不仅提供动力,还要带动发电机,给蓄电池充电.氢氧燃料电池目前就是潜艇蓄电池的研究方向.因为这种电池清洁、环保,不像铅蓄电池有污染.
火箭上的氢氧发动机就是利用液态氢和液态氧燃烧,产生大量的高温水蒸气来提供推力.
氢氧发动机目前还是仅仅用于一小部分航天器的发射,因为现在还没有很好的办法来储存氢气.
对于你的问题补充,我再解释一下.上面已经说了,火箭发动机的燃料氢氧燃烧后形成的是高温高压的气体.热力学有公式：
pV=nRT
其中,p代表的是压力,V代表的是体积,nR可以算是一个常数,T表示的是热力学温度.
由这个公式可以看出,氢氧燃烧的温度由3500K,水蒸气的温度升高差不多有3000K,就是原来的10倍pV的值也就增大10倍,当水蒸气被喷出后,压力减小,大概是原来的1/10,所以,高温水蒸气体积就膨胀100多倍.但是液态的氢氧变为气态时,温度是减小的,所以pV的值也就是减小.液态的氢氧的储存压力最多也就50个大气压,减为常压时,体积最多扩大40倍,这与高温水蒸气是没法比的.这样明白没有?
事实上,氢氧发动机确切的说应该称为氢氧燃料电池,它是利用电解水产生的氢气和氧气再次结合反应,原理就相当于原电池,产生的电能带动电机转动,从而提供动力.
潜艇在水下航行时,没有空气,不能用柴油机带动,这时就用蓄电池给潜艇提供动力.而潜艇在水上航行时,柴油机不仅提供动力,还要带动发电机,给蓄电池充电.氢氧燃料电池目前就是潜艇蓄电池的研究方向.因为这种电池清洁、环保,不像铅蓄电池有污染.
火箭上的氢氧发动机就是利用液态氢和液态氧燃烧,产生大量的高温水蒸气来提供推力.
氢氧发动机目前还是仅仅用于一小部分航天器的发射,因为现在还没有很好的办法来储存氢气.
对于你的问题补充,我再解释一下.上面已经说了,火箭发动机的燃料氢氧燃烧后形成的是高温高压的气体.热力学有公式：
pV=nRT
其中,p代表的是压力,V代表的是体积,nR可以算是一个常数,T表示的是热力学温度.
由这个公式可以看出,氢氧燃烧的温度由3500K,水蒸气的温度升高差不多有3000K,就是原来的10倍pV的值也就增大10倍,当水蒸气被喷出后,压力减小,大概是原来的1/10,所以,高温水蒸气体积就膨胀100多倍.但是液态的氢氧变为气态时,温度是减小的,所以pV的值也就是减小.液态的氢氧的储存压力最多也就50个大气压,减为常压时,体积最多扩大40倍,这与高温水蒸气是没法比的.这样明白没有?