Chi ha osservato la capacità termica specifica di H2?
doc-7670
Uno dei primi effetti quantistici da notare esplicitamente (ma non compresi all' epoca) fu un' osservazione di Maxwell che coinvolgeva l' idrogeno, mezzo secolo prima che arrivasse la teoria meccanica quantistica completa. Maxwell ha osservato che la capacità termica specifica di H2 si discosta inevitabilmente da quella di un gas diatomico sotto la temperatura ambiente e comincia ad assomigliare sempre più a quella di un gas monatomico a temperature criogeniche. Secondo la teoria quantistica, questo comportamento deriva dalla spaziatura dei livelli di energia rotazionale (quantizzata), che sono particolarmente ampi in H2 a causa della sua bassa massa. Questi livelli ampiamente distanziati inibiscono l' uguale ripartizione dell' energia termica in movimento rotazionale nell' idrogeno a basse temperature. I gas diatomici composti da atomi più pesanti non hanno livelli così largamente distanziati e non presentano lo stesso effetto.
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doc-14782
I sistemi termici di massa possono immagazzinare l' energia solare sotto forma di calore a temperature domestiche utili per durazioni giornaliere o interstagionali. I sistemi di accumulo termico generalmente utilizzano materiali facilmente reperibili con elevate capacità termiche specifiche come acqua, terra e pietra. Sistemi ben progettati possono ridurre la domanda di picco, spostare il tempo di utilizzo al di fuori delle ore di punta e ridurre il fabbisogno complessivo di riscaldamento e raffreddamento.
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doc-14783
I materiali per il cambiamento di fase come la cera di paraffina e il sale Glauber sono un altro mezzo di accumulo termico. Questi materiali sono poco costosi, facilmente disponibili e possono fornire temperature domestiche utili (circa 64 °C o 147 °F). La "Dover House" (a Dover, Massachusetts) fu il primo impianto di riscaldamento al sale di Glauber, nel 1948. L' energia solare può anche essere immagazzinata a temperature elevate utilizzando sali fusi. I sali sono un mezzo di accumulo efficace perché sono a basso costo, hanno un' elevata capacità termica specifica e sono in grado di fornire calore a temperature compatibili con i sistemi di alimentazione convenzionali. Il Solar Two ha utilizzato questo metodo di accumulo dell' energia, permettendogli di immagazzinare 1,44 terajoule (400.000 kWh) nel suo serbatoio da 68 metri cubi con un' efficienza di stoccaggio annuale di circa il 99%.
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doc-9871
Il Triassico era generalmente asciutto, una tendenza iniziata nel tardo Carbonifero, e altamente stagionale, soprattutto nell' interno di Pangaea. Anche i bassi livelli del mare possono avere esacerbato le temperature estreme. Con la sua elevata capacità termica specifica, l' acqua agisce come un serbatoio di calore stabilizzante la temperatura, e le aree del terreno vicino a grandi corpi d' acqua, in particolare gli oceani, subiscono meno variazioni di temperatura. Perché gran parte della terra che costituiva Pangaea era distante dagli oceani, le temperature fluttuavano notevolmente, e l' interno di Pangaea probabilmente comprendeva aree estese del deserto. L' abbondanza di letti rossi ed evaporiti come l' halite corroborano queste conclusioni, ma esistono prove che il clima generalmente asciutto del Triassico è stato punteggiato da episodi di piogge maggiori. Gli episodi umidi più importanti sono stati l' Evento Pluviale carnico e quello in reziano, pochi milioni di anni prima dell' evento di estinzione triassico-giurassica.
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doc-7691
L' idrogeno è comunemente utilizzato nelle centrali elettriche come refrigerante nei generatori a causa di una serie di proprietà favorevoli che sono il risultato diretto delle sue molecole diatomiche leggere. Questi includono bassa densità, bassa viscosità e massima conducibilità termica e termica specifica di tutti i gas.
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doc-6478
Alcune persone considerano il vetro un liquido a causa della sua mancanza di una transizione di fase di primo ordine in cui alcune variabili termodinamiche come volume, entropia ed entalpia sono discontinue attraverso la gamma di transizione vetrosa. La transizione vetrosa può essere descritta come analoga ad una transizione di fase di secondo ordine in cui le variabili termodinamiche intensive come l' espansività termica e la capacità termica sono discontinue. Ciononostante, la teoria dell' equilibrio delle trasformazioni di fase non tiene completamente conto del vetro, e quindi la transizione del vetro non può essere classificata come una delle classiche trasformazioni della fase di equilibrio nei solidi.
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doc-16804
I misuratori di conducibilità termica si basano sul fatto che la capacità di un gas di condurre il calore diminuisce con la pressione. In questo tipo di calibro, un filamento di filo viene riscaldato facendo passare corrente attraverso di esso. Per misurare la temperatura del filamento si può quindi utilizzare una termocoppia o un rilevatore di temperatura a resistenza (RTD). Questa temperatura dipende dalla velocità con cui il filamento perde calore al gas circostante e quindi dalla conducibilità termica. Una variante comune è il calibro Pirani che utilizza un singolo filamento di platino sia come elemento riscaldato che come RTD. Questi calibri sono precisi da 10 torr a 10-3 torr, ma sono sensibili alla composizione chimica dei gas misurati.
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doc-7652
Esistono due isomeri di spin diversi delle molecole diatomiche dell' idrogeno che differiscono per lo spin relativo dei loro nuclei. Nella forma ortoidrogeno, le rotazioni dei due protoni sono parallele e formano uno stato di terzina con un quantico di spin molecolare di 1 (1?2+1?2?2); nella forma paraidrogeno le rotazioni sono antiparallele e formano una singola con un quantico di spin molecolare di 0 (1?2-1?2?2). A temperatura e pressione standard, l' idrogeno gassoso contiene circa il 25% della forma para e il 75% dell' orto, detta anche "forma normale". Il rapporto di equilibrio tra ortoidrogeno e paraidrogeno dipende dalla temperatura, ma poiché la forma dell' orto è uno stato eccitato e ha un' energia maggiore della forma para, è instabile e non può essere purificata. A temperature molto basse, lo stato di equilibrio è composto quasi esclusivamente dalla forma para. Le proprietà termiche della fase liquida e gassosa del paraidrogeno puro differiscono significativamente da quelle della forma normale a causa delle differenze nelle capacità termiche di rotazione, come discusso più ampiamente negli isomeri di spin dell' idrogeno. La distinzione orto/para si verifica anche in altre molecole o gruppi funzionali contenenti idrogeno, come l' acqua e il metilene, ma è di scarsa importanza per le loro proprietà termiche.
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doc-14759
A partire dal 2007, la capacità totale installata degli impianti solari di acqua calda è di circa 154 gigawatt termici (GW). La Cina è leader mondiale nel suo sviluppo con 70 GWth installati nel 2006 e un obiettivo a lungo termine di 210 GWth entro il 2020. Israele e Cipro sono i leader pro capite nell' uso dei sistemi solari ad acqua calda con oltre il 90% delle case che li utilizzano. Negli Stati Uniti, Canada e Australia il riscaldamento delle piscine è l' applicazione dominante dell' acqua calda solare con una capacità installata di 18 GWth a partire dal 2005.
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doc-7694
L' H2 è un prodotto di alcuni tipi di metabolismo anaerobico ed è prodotto da diversi microrganismi, solitamente attraverso reazioni catalizzate da enzimi contenenti ferro o nichel chiamati idrogenosi. Questi enzimi catalizzano la reazione redox reversibile tra H2 e i suoi componenti due protoni e due elettroni. La creazione di idrogeno gassoso avviene nel trasferimento in acqua degli equivalenti riducenti prodotti durante la fermentazione piruvata. Il ciclo naturale della produzione e del consumo di idrogeno da parte degli organismi è chiamato ciclo dell' idrogeno.
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doc-7695
La scissione dell' acqua, in cui l' acqua è decomposta nei suoi protoni componenti, elettroni e ossigeno, si verifica nelle reazioni di luce in tutti gli organismi fotosintetici. Alcuni di questi organismi, tra cui l' alga Chlamydomonas reinhardtii e cianobatteri, si sono evoluti un secondo passo nelle reazioni oscure in cui protoni ed elettroni sono ridotti a formare gas H2 da idrogenosi specializzate nel cloroplasto. Sono stati compiuti sforzi per modificare geneticamente le idrogenasi cianobatteriche per sintetizzare efficacemente il gas H2 anche in presenza di ossigeno. Sono stati compiuti sforzi anche con alghe geneticamente modificate in un bioreattore.
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