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Emilian

Spielwiese Naturwissenschaften

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ipl

Mir ist vorhin ein einfacher Ansatz zum Überschlagen der Reibungsverluste in der BP-Leitung in den Sinn gekommen, ausgehend von der täglichen Austrittsmenge, Leitungsdurchmesser, Bohrlochtiefe und dem erwarteten Druck bei verschlossenem Ventil.

 

Ergebnis des Überschlags: 86 Millionen Joule pro Sekunde.

 

Das reicht, um 20 Tonnen Wasser um 1°C pro Sekunde zu erwärmen. Natürlich erfolgt der Verlust aber entlang der ganzen Leitung und nicht etwa an der Austrittsstelle und natürlich wird dabei weniger das Wasser, sondern das Gestein drum rum erwärmt. Aber das nur zur Illustration.

 

 

Und ich gebe keine Garantie auf die Gültigkeit des Ansatzes oder den korrekten Rechenweg. Habs nur ein mal gerechnet. ^^

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Emilian

ipl, ich bin beeindruckt - Du gibst also auch mal ne Flanke frei - Respekt!

 

 

 

 

Versuch Deine "entwickelte Wärmeenergie" nun auf dieses Unterwasser-Golf-Milieu" zu übertragen. Frage: Reicht dies für Fäulnisprozesse, selbst in einem 10 m tiefen See?

 

 

 

 

Gruß Emilian.

 

 

 

 

PS: Jetzt schonmal --> macht Freude und Danke! (gemeint ist die Diskussion)

 

 

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ipl
· bearbeitet von ipl

So, jetzt bin ich vom Einkaufen zurück... ^^ Und habs noch mal nachgerechnet.

 

Ich muss das Ergebnis um Faktor 60 korrigieren, ich hatte eine Größe "pro Minute" statt "pro Sekunde" berechnet. Es wären also 1 400 000 Joule pro Sekunde und entsprechend 0,33t Wasser um 1K erwärmen.

 

Die spezifische Wärmekapazität des Erdöls ist ca. 2,2 mal so niedrig wie die des Wassers. Lässt man die Umgebung außer Acht, würde dies die Erwärmung des Öls während des Aufstiegs um ca. 16K bedeuten.

 

Wir können also davon ausgehen, dass die Umgebung sich langfristig um ca. 10-15K allein aufgrund der Reibung erwärmt. Welche Auswirkungen das auf die Fäulnisprozesse in 1,5km Tiefe in einem Ozean mitten im gefrorenen Methangas hat - das fragst du bitte jemand anderen. :D

 

 

Edit: Einheiten der Temperaturdifferenzen korrigiert - die werden natürlich in Kelvin gemessen. ^^

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BondFan

Ich denke die Geschichte mit der Reibung ist vom Tisch, habe etwas falsch übersetzt und dazu gerade noch was im BP-Thread geschrieben.

 

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ipl

Ja, wie gesagt, ich hielt die geothermische Erklärung auch für relevanter, da waren eher Zahlen von 80-150°C im Spiel. Aber da mir eingefallen war, wie ich den Effekt hier berechnen konnte, wollte ich überprüfen, ob meine "Irrelevanz-Einschätzung" richtig war. Ehrlich gesagt, hatte ich eine geringere Erwärmung als um 16K erwartet.

 

Aber das ist sowieso vergleichsweise Pi*Daumen gepeilt. ^^ Und ich bin gespannt, ob jemand erkennt, wie die Größe "erwarteter Druck im Bohrloch nach Ventilschließung" in meine Berechnungen eingeflossen ist. :D

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vanity

Und ich bin gespannt, ob jemand erkennt, wie die Größe "erwarteter Druck im Bohrloch nach Ventilschließung" in meine Berechnungen eingeflossen ist. :D

Ich tippe auf: erwarteter Druck oben nach Schließung = vorliegender Druck unten in der Lagerstätte (da sich in einem geschlossenen System früher oder später (je nach Viskosität) ein Druckausgleich herstellt)

 

Aber wie geht es dann weiter? Zeig mal deinen Ansatz!

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ipl

Und ich bin gespannt, ob jemand erkennt, wie die Größe "erwarteter Druck im Bohrloch nach Ventilschließung" in meine Berechnungen eingeflossen ist. :D

Ich tippe auf: erwarteter Druck oben nach Schließung = vorliegender Druck unten in der Lagerstätte (da sich in einem geschlossenen System früher oder später (je nach Viskosität) ein Druckausgleich herstellt)

 

Aber wie geht es dann weiter? Zeig mal deinen Ansatz!

In die Richtung ging es. :thumbsup: Der Druck in der Lagerstätte ist höher, weil noch der hydrostatische Druck der Erdölsäule hinzukommt. Aber in jedem Punkt dieser Säule, also auch direkt unter den Rohren, ist die "Druckdifferenz" ungefähr genauso hoch, wie die Druckdifferenz oben. Und die ergibt sich aus dem Wasserdruck in 1500m Tiefe und der BP-Angabe von 6000 psi unter einem geschlossenen Ventil.

 

Aus dem Querschnitt der Leitung und der Druckdifferenz kann man die Kraft berechnen, mit der die Ölsäule nach oben gedrückt wird. Im Gleichgewichtszustand strömt sie mit einer konstanten Geschwindigkeit und die Kraft wird vollständig dafür aufgewendet, die Reibung zu überwinden und neues Öl, das von unten hinzukommt, auf die Fließgeschwindigkeit zu beschleunigen. Aus der Kraft und der Geschwindigkeit lässt sich die Leistung bzw. die pro Zeiteinheit aufgewendete Energie berechnen.

 

Die Geschwindigkeit des Öls lässt sich aus dem Querschnitt und der täglichen Austrittsmenge berechnen. Daraus lässt sich auch die Masse des zu beschleunigenden Öls berechnen. Aus der Masse und der Geschwindigkeit die kinetische Energie - und die ist zu vernachlässigen im Vergleich zur dort unten aufgewendeten Energie. Das waren, glaube ich, um die 7 Joule. Die restlichen 1,4 Millionen müssten für die Reibung drauf gehen.

 

Diese Energie wird zwar langsam entlang der ganzen Säule aufgewendet, aber man kann das zeitlich auch "umschichten" und einfach berechnen, wie hoch die Temperatursteigerung für das Öl wäre, das in einer Sekunde gerade neu in die Leitung kommt, wenn die gesamte Energie dieser Sekunde nur für seine Erwärmung aufgewendet worden wäre. Dabei wird der Wärmeaustausch mit der Umgebung der Rohrleitungen wie gesagt ausgeblendet.

 

 

Einen Teil der Größen braucht man bei einer entsprechend optimierten Formel nicht - ich glaube, man hätte z.B. den Querschnitt nicht gebraucht. Aber für "Schönheit" hatte ich heute keine Zeit. :) Das Ergebnis variiert auch je nach Schätzung z.B. der täglichen Austrittsmenge oder der Dichte und auch der spezifischen Wärmekapazität der dort vorhandenen Ölsorte. Auch für den Druck waren die 6000 psi nur die untere Grenze, tatsächliche Werte waren wohl eher bei 7000 psi.

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Emilian
· bearbeitet von Emilian

Bondfan: Deine Ehrlichkeit spricht Dir positiv zu Munde - Respekt!

 

Eine Achtung Deinem Wissen gegenüber zoll ich Dir - aber Du weißt auch - gestern blieben 1/2 Fragen offen. Lass uns gern zusammen weiter dran arbeiten.

 

------> Ich irre mich gern, so lerne ich!

 

Gruß Emilian.

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Emilian

Ok, machen wir mal was Neues:

 

Scheint einfach, isses aber nicht:

 

Ich sitze auf einem Lichtstrahl, bewege mich also mit selbiger Geschwindigkeit. Wie lange brauche ich um die Milchstraße zu durchqueren?

 

Gruß Emilian.

 

PS: Als Durchmesser nehmen wir 100.000 Lichtjahre an.

 

 

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BondWurzel
· bearbeitet von BondWurzel

Ok, machen wir mal was Neues:

 

Scheint einfach, isses aber nicht:

 

Ich sitze auf einem Lichtstrahl, bewege mich also mit selbiger Geschwindigkeit. Wie lange brauche ich um die Milchstraße zu durchqueren?

 

Gruß Emilian.

 

PS: Als Durchmesser nehmen wir 100.000 Lichtjahre an.

 

Da ich draufsitze blockiere ich die Speed etwas, so dass es zu einer minimalen Verlängerung von 100.000 LJ kommt...das Ganze bewegt sich dann mit 950.000 Kilometer pro Stunde "en Paket" durch's All..

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Emilian

Bond: Es sind ja Gedankenexperimente (die "Blockierung" darfst Du also vernachlässigen). Sag einfach mal die Dauer an.

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BondWurzel
· bearbeitet von BondWurzel

Bond: Es sind ja Gedankenexperimente (die "Blockierung" darfst Du also vernachlässigen). Sag einfach mal die Dauer an.

 

Ist das denn der glatte Durchmesser oder muss man nicht auch die Krümmungen = Bremsen der im Weg stehenden vielen Massen (Planeten/Sterne/Kometen) mit berücksichtigen, wenn ich dann das schwarze Loch überhaupt passiert habe, da kann man ja durchaus auch länger hängenbleiben.. :'( ...würde ich mal 100.000,01 lj tippen.

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Chemstudent

Bond: Es sind ja Gedankenexperimente (die "Blockierung" darfst Du also vernachlässigen). Sag einfach mal die Dauer an.

Bauchgefühl: 1-2 Jahre.

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Emilian

Bond+Chemstudent: Beschleunigen und Abbremsen wird verachlässigt. Es zählt die reine Strecke!

 

Chemstudent: Hoi, Respekt Du bist dicht dran! Es sind ca. 4 Jahre - Du bekommst den Pokal!

 

 

 

 

Gruß Emilian!

 

 

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BondWurzel

Bond+Chemstudent: Beschleunigen und Abbremsen wird verachlässigt. Es zählt die reine Strecke!

 

Chemstudent: Hoi, Respekt Du bist dicht dran! Es sind ca. 4 Jahre - Du bekommst den Pokal!

 

 

 

 

Gruß Emilian!

 

Wieso?

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xolgo

Ich sitze auf einem Lichtstrahl, bewege mich also mit selbiger Geschwindigkeit. Wie lange brauche ich um die Milchstraße zu durchqueren?

...

PS: Als Durchmesser nehmen wir 100.000 Lichtjahre an.

 

Versuch ist so nicht möglich, da Objekte mit Ruhemasse ungleich Null nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden können.

Du kannst einen Lichtstrahl ohne Dich durch die Milchstraße schicken.

 

Die beobachtete Zeit hängt dann davon ab, wo der Beobachter ist. Wenn er auch ruhemasselos ist und sich mit dem Strahl bewegt (Eigenzeit des Photons), vergeht für ihn keine Zeit.

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BondWurzel
· bearbeitet von BondWurzel

Ich sitze auf einem Lichtstrahl, bewege mich also mit selbiger Geschwindigkeit. Wie lange brauche ich um die Milchstraße zu durchqueren?

...

PS: Als Durchmesser nehmen wir 100.000 Lichtjahre an.

 

Versuch ist so nicht möglich, da Objekte mit Ruhemasse ungleich Null nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden können.

Du kannst einen Lichtstrahl ohne Dich durch die Milchstraße schicken.

 

Die beobachtete Zeit hängt dann davon ab, wo der Beobachter ist. Wenn er auch ruhemasselos ist und sich mit dem Strahl bewegt (Eigenzeit des Photons), vergeht für ihn keine Zeit.

 

Wenn ich mich mit dem Strahl bewege, brauche ich Zeit um an's andere Ende der Milchstrasse zu kommen, ich bin nicht sofort da.

 

 

Ich habe gewonnen...her mit dem Pokal..... :w00t:

 

http://www.wissen.lauftext.de/die-natur/das-weltall/die-milchstrase.html

 

Die ganze Galaxis - wie man solch ein Sternen-System nennt - hat einen Durchmesser von 100 000 Lichtjahren. Das heißt: Ein Raumschiff, das mit Lichtgeschwindigkeit fliegt (was heute noch gar nicht möglich ist) wäre 100 000 Jahre unterwegs, um das Milchstraßensystem zu durchqueren.

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Chemstudent
· bearbeitet von Chemstudent

Chemstudent: Hoi, Respekt Du bist dicht dran! Es sind ca. 4 Jahre - Du bekommst den Pokal!

 

Danke. :)

 

Aber immerhin 4 Jahre. Hast du's selbst berechnet, oder irgendwo gelesen? :)

 

@bond:

Emilian fragte nach seiner Zeit und nicht nach der Zeit, die für einen ruhenden Beobachter vergeht (die wäre 100000 Jahre). Stichwort: Zeitdilatation.

 

@xolgo:

Bei exakt Lichtgeschwindigkeit steht die Zeit für's Photon still, da hast du recht. :)

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Emilian
· bearbeitet von Emilian
Die beobachtete Zeit hängt dann davon ab, wo der Beobachter ist...

 

Bond, das hab ich doch vorgegeben -er sitzt auf dem Lichtstrahl.

 

Aber ok, Du bekommst eine Super 1 für Mitarbeit! :D

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xolgo

Chemstudent: Hoi, Respekt Du bist dicht dran! Es sind ca. 4 Jahre - Du bekommst den Pokal!

 

Eine Begründung würde mich hier doch sehr interessieren. Oder ist die Zahl einfach geraten!?

 

Ich bleibe dabei: Wenn der Beobachter sich mit dem Photon bewegt ist die vergangene Zeit 0.

Siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Allgemeine_Zeitdilatation

Wenn v=c, dann ist tau=0.

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Emilian

chemstudent: Ich muss ehrlich sein, hab mal irgendwo mal ne Doku gesehen.

 

xolgo: Warte, ich versuchs mal zu finden...

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Chemstudent

Ich bleibe dabei: Wenn der Beobachter sich mit dem Photon bewegt ist die vergangene Zeit 0.

Siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Allgemeine_Zeitdilatation

Wenn v=c, dann ist tau=0.

Wie oben gesagt, sollte das eigentlich auch stimmen.

Emilian hat wohl mit 99,9999999% Lichtgeschwindigkeit gerechnet.

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BondWurzel

Chemstudent: Hoi, Respekt Du bist dicht dran! Es sind ca. 4 Jahre - Du bekommst den Pokal!

 

Danke. :)

 

Aber immerhin 4 Jahre. Hast du's selbst berechnet, oder irgendwo gelesen? :)

 

@bond:

Emilian fragte nach seiner Zeit und nicht nach der Zeit, die für einen ruhenden Beobachter vergeht (die wäre 100000 Jahre). Stichwort: Zeitdilatation.

 

@xolgo:

Bei exakt Lichtgeschwindigkeit steht die Zeit für's Photon still, da hast du recht. :)

 

 

Wenn ich mit dem Lichtstrahl fliege brauche ich 100.000 LJ....das steht auch in meinem Link.

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xolgo
Die beobachtete Zeit hängt dann davon ab, wo der Beobachter ist...

 

Bond, das hab ich doch vorgegeben -er sitzt auf dem Lichtstrahl.

 

Ich heiße übrigens nicht Bond und ich hab Dich in dem Satz zuvor vom Lichtstrahl runtergenommen, weil das physikalisch nicht möglich ist...

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BondWurzel
· bearbeitet von BondWurzel
Die ganze Galaxis - wie man solch ein Sternen-System nennt - hat einen Durchmesser von 100 000 Lichtjahren. Das heißt: Ein Raumschiff, das mit Lichtgeschwindigkeit fliegt (was heute noch gar nicht möglich ist) wäre 100 000 Jahre unterwegs, um das Milchstraßensystem zu durchqueren.

 

Xolgo, das bin ich, wer lesen kann ist klar im Vorteil, wir gehen von Annahmen aus = theoretisch wenn!

 

Ein Beobachter auf der Erde wäre schon längts tot. Und der auf dem Strahl natürlich auch. :lol:

 

http://www.wissen.lauftext.de/die-natur/das-weltall/die-milchstrase.html

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