千瓦厚能源与生态实验室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/kiwaho 太阳文火炖地球,洒遍人间光和热。新鲜的能量随手可汲,何必舍近求远挖地球?自由能源万岁!

博文

不可小觑的动物无感水蒸发能量

已有 5780 次阅读 2015-1-23 22:08 |系统分类:科研笔记| 能量, 能源, 皮肤, 无感蒸发

早先的博文让读者见识了惊人的植物蒸腾能量。其实植物只是生命体这个大类中的一支,动物构成了另外的一大分支。

科学家说:水是生命的源泉;哲学家说:生命的意义在于折腾;千瓦厚说:折腾就一定伴随着通过皮肤毛孔的水气蒸发。

自然而然地,动物也有类似植物的蒸腾,科学界称之为无感水蒸发,英语专属名词为:Perspiration

其实要说“无感”也不太恰当,一个反例是:人在干力气活时的大汗淋漓就是有感的哦。既然学界习惯那样指代,抠字眼也没必要啦。

科学家已经测定了很多动物的统计学意义上的平均无感蒸发量。枚举几例如下:

成年男子             0.5kg/day

成年女子          0.4kg/day

奶牛                   6.2kg/day

肉牛/马皮              5kg/day

请别介意将高等动物的人和低等动物的数据并列,纯属科学研究数据而已。

室温下1kg水的蒸发能耗约为2.5兆焦。因而可以将上述蒸发量换算成蒸发热功率如下:

成年男子          0.5kg*2,500,000焦耳/(24*60*60秒) =   14

成年女子          0.4kg/day                11

奶牛                   6.2kg/day                174

肉牛/马匹              5kg/day                     140

前述分析只考虑了潜热功率。由于动物体温一般都在37度以上的恒温,事实上动物的显热更大,其热辐射排放的显热,加上拉屎拉尿损失的热量,研究结果表明一般为潜热的5倍以上。因而核定动物的额定功率,上述列表值需放大6倍:即成年人约90瓦,奶牛1000瓦,马840瓦。

有一个功率单位叫马力HorsePower,i.e. HP,教科书说1秒钟内将75kg的物体举高1米就是1匹马力,换成瓦特即是745.7瓦,大致相当于1匹马的热功率统计平均值。

因为动物体温只是略高于环境温度20度左右,属于低品位热源。因而采收显热,比采收潜热更困难。

在千瓦厚发明采收潜热的光学方法之前,无论潜热显热的采收都是困难和低效率的。

顺便从健康角度提醒各位看官,记得多饮用水哦!专家说每天饮水量不能低于2000毫升。


现在来看看可能的潜热采收应用例:

1、假设在一个熙熙攘攘的火车站候车大厅里有1000位旅客,那么这个“人气”的功率值约为13千瓦!

2、在挤得像沙丁鱼罐头的地铁车厢里,“人气”甚至大于同等面积的植物蒸腾。例如:极限情况每平米占9人,按“人气”均值12瓦算,则“人气”潜热功率密度为12*9=108瓦/平米,相当于108/28=4mm/天的植物蒸腾量。再算上显热,则每平米648瓦,55平米的单节车厢=36KW。这些能量要是能用起来,火车可以不用烧油啦。

3、一个普通的容纳100头奶牛的牛舍内,其“牛气冲天”的额定功率约为17千瓦!这就是为何牛舍哪怕外面-30度也不需要供暖的原因,同时也是为何夏天牛最怕热的原因,水牛在夏天甚至要大半天泡在水里才过瘾。

在烈日炎炎的盛夏,生机盎然的绿色大自然,到处都是水蒸汽的全天候24小时出产地,因而那点“人气”“牛气”显得微不足道。

在到处是钢筋水泥的城市,裸露的蒸发地实在太少,一年四季的人气都是难能可贵的,即便夏天采收人气能量也未尝不可。

然而在寒风刺骨的萧瑟冬天,水气蒸发量大幅度减小,这时候就不可小觑难得的“人气”“牛气”啦。

百万人口的大都市,仅仅人口贡献的蒸发潜热就是至少10兆瓦以上,加上显热就是至少60兆瓦以上,这下子该明白何来的城市热岛效应了吧。

回收这些水气潜能,也是千瓦厚新能源各项发明的应用目标之一。




https://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-862200.html

上一篇:七律--大气水循环新能源之歌--科学原理诗词表达
下一篇:1℃水蒸气的潜热如果全部转换为显热,凝成的水可升温几何?
收藏 IP: 192.95.176.*| 热度|

2 吴睿 dulizhi95

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (9 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-12-25 10:48

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部