Quale modello di id utilizzato per calcolare i livelli di energia dell' idrogeno?
doc-7650
I livelli di energia dell' idrogeno possono essere calcolati in modo abbastanza preciso usando il modello Bohr dell' atomo, che concettualizza l' elettrone come "orbitante" del protone in analogia con l' orbita terrestre del Sole. Tuttavia, la forza elettromagnetica attira gli elettroni e i protoni l' uno all' altro, mentre i pianeti e gli oggetti celesti sono attratti l' uno dall' altro per gravità. A causa della discretizzazione del momento angolare postulato nella meccanica quantistica precoce da Bohr, l' elettrone nel modello Bohr può occupare solo certe distanze consentite dal protone, e quindi solo certe energie consentite.
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doc-7693
La densità di energia per unità di volume di idrogeno liquido e idrogeno gassoso compresso a qualsiasi pressione praticabile è significativamente inferiore a quella delle fonti di combustibile tradizionali, anche se la densità di energia per unità di massa di combustibile è superiore. Tuttavia, l' idrogeno elementare è stato ampiamente discusso nel contesto dell' energia, quale possibile vettore energetico futuro su scala economica. Ad esempio, la cattura e lo stoccaggio del CO2 2, seguiti dalla cattura e dallo stoccaggio del carbonio, potrebbero essere effettuati nel punto di produzione di CO2 2 a partire da combustibili fossili. L' idrogeno utilizzato nei trasporti brucerebbe in modo relativamente pulito, con alcune emissioni di NOx, ma senza emissioni di carbonio. Tuttavia, i costi di infrastruttura associati alla piena conversione ad un' economia basata sull' idrogeno sarebbero considerevoli. Le celle a combustibile possono convertire l' idrogeno e l' ossigeno direttamente in elettricità in modo più efficiente rispetto ai motori a combustione interna.
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doc-12726
Redes Energéticas Nacionais (REN), società nazionale portoghese di trasmissione dell' energia, utilizza modelli sofisticati per prevedere le condizioni meteorologiche, in particolare i modelli di vento, e programmi per computer per calcolare l' energia dai vari impianti ad energia rinnovabile. Prima della rivoluzione solare ed eolica, il Portogallo aveva prodotto elettricità da centrali idroelettriche sui suoi fiumi per decenni. I nuovi programmi combinano vento e acqua: le turbine ad energia eolica pompano l' acqua in salita di notte, il periodo più blustery; poi l' acqua scorre in discesa di giorno, generando elettricità, quando la domanda dei consumatori è più elevata. Il sistema di distribuzione del Portogallo è ora anche una strada a doppio senso. Invece di fornire solo energia elettrica, attinge elettricità anche dai più piccoli generatori, come i pannelli solari sul tetto. Il governo ha incoraggiato in modo aggressivo tali contributi fissando un prezzo più alto per coloro che acquistano l' elettricità solare prodotta sui tetti.
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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-7689
Nelle applicazioni più recenti, l' idrogeno viene utilizzato puro o miscelato con azoto (a volte chiamato gas formante) come gas tracciante per il rilevamento di perdite minime. Le applicazioni si trovano nei settori automobilistico, chimico, della produzione di energia, aerospaziale e delle telecomunicazioni. L' idrogeno è un additivo alimentare autorizzato (E 949) che consente di testare le perdite delle confezioni alimentari tra le altre proprietà antiossidanti.
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doc-5286
Nella cosmologia e nell' astronomia i fenomeni delle stelle, della nova, della supernova, dei quasar e dei lampi di raggi gamma sono le trasformazioni di materia energetica dell' universo con la più alta produzione di energia. Tutti i fenomeni stellari (compresa l' attività solare) sono guidati da vari tipi di trasformazioni energetiche. L' energia in tali trasformazioni è sia dal collasso gravitazionale della materia (di solito idrogeno molecolare) in varie classi di oggetti astronomici (stelle, buchi neri, ecc.). ), o dalla fusione nucleare (di elementi più leggeri, principalmente idrogeno). La fusione nucleare di idrogeno nel Sole rilascia anche un altro serbatoio di energia potenziale che è stato creato al momento del Big Bang. A quel tempo, secondo la teoria, lo spazio si espandeva e l' universo si raffreddava troppo rapidamente perché l' idrogeno si fondesse completamente in elementi più pesanti. Ciò significava che l' idrogeno rappresenta uno stoccaggio di energia potenziale che può essere liberato dalla fusione.
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doc-7651
Una descrizione più accurata dell' atomo di idrogeno deriva da un trattamento puramente quantistico meccanico che utilizza l' equazione di Schrödinger, l' equazione di Dirac o anche la formulazione integrale del percorso Feynman per calcolare la densità di probabilità dell' elettrone intorno al protone. I trattamenti più complicati permettono i piccoli effetti di relatività speciale e polarizzazione sotto vuoto. Nel trattamento meccanico quantistico, l' elettrone in un atomo di idrogeno allo stato di terra non ha alcun momento angolare: un' illustrazione di come la concezione "orbita planetaria" del moto dell' elettrone differisce dalla realtà.
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doc-7692
L' idrogeno non è una risorsa energetica, se non nel contesto ipotetico delle centrali nucleari commerciali a fusione nucleare che utilizzano deuterio o trizio, una tecnologia attualmente lontana dallo sviluppo. L' energia del Sole proviene dalla fusione nucleare dell' idrogeno, ma questo processo è difficile da raggiungere controllabilmente sulla Terra. L' idrogeno elementare proveniente da fonti solari, biologiche o elettriche richiede più energia di quanta ne ottenga bruciandolo, quindi in questi casi l' idrogeno funziona come vettore energetico, come una batteria. L' idrogeno può essere ottenuto da fonti fossili (come il metano), ma queste fonti sono insostenibili.
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doc-8520
Von Neumann continuò indisturbato nel suo lavoro e divenne, insieme a Edward Teller, uno di quelli che sostennero il progetto delle bombe a idrogeno. Collabora poi con Klaus Fuchs per l' ulteriore sviluppo della bomba, e nel 1946 i due depositano un brevetto segreto su "Miglioramento dei metodi e dei mezzi per l' utilizzo dell' energia nucleare", che delinea uno schema per l' utilizzo di una bomba a fissione per comprimere il combustibile di fusione per avviare la fusione nucleare. Il brevetto Fuchs-von Neumann utilizzava l' implosione da radiazioni, ma non nello stesso modo in cui è stato utilizzato in quello che è diventato il design finale della bomba a idrogeno, il progetto Teller-Ulam. Il loro lavoro è stato, tuttavia, incorporato nel "George" colpo di operazione Greenhouse, che è stato istruttivo nel testare i concetti che sono andati nella progettazione finale. Il lavoro di Fuchs-von Neumann è stato trasmesso da Fuchs all' Unione Sovietica come parte del suo spionaggio nucleare, ma non è stato utilizzato nello sviluppo indipendente del progetto Teller-Ulam dei sovietici. Lo storico Jeremy Bernstein ha sottolineato che, ironicamente,"John von Neumann e Klaus Fuchs, nel 1946 produssero una brillante invenzione che avrebbe potuto cambiare l' intero corso dello sviluppo della bomba a idrogeno, ma che non fu completamente compresa fino a quando la bomba non fu fatta con successo".
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doc-11519
Le molecole di carboidrati e grassi sono costituite da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno. I carboidrati vanno dai monosaccaridi semplici (glucosio, fruttosio, galattosio) ai polisaccaridi complessi (amido). I grassi sono trigliceridi, costituiti da monomeri di acidi grassi assortiti legati ad una spina dorsale di glicerolo. Alcuni acidi grassi, ma non tutti, sono essenziali nella dieta: non possono essere sintetizzati nel corpo. Le molecole di proteine contengono atomi di azoto oltre a carbonio, ossigeno e idrogeno. I componenti fondamentali delle proteine sono gli aminoacidi contenenti azoto, alcuni dei quali sono essenziali nel senso che gli esseri umani non possono farli internamente. Alcuni degli amminoacidi sono convertibili (con dispendio di energia) in glucosio e possono essere utilizzati per la produzione di energia, proprio come il normale glucosio, in un processo noto come gluconeogenesi. Distruggendo le proteine esistenti, lo scheletro di carbonio dei vari amminoacidi può essere metabolizzato in intermedi nella respirazione cellulare; l' ammoniaca rimanente viene scartata principalmente come urea nelle urine. Questo si verifica normalmente solo durante la fame prolungata.
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doc-7681
Ci sono più di 200 cicli termochimici che possono essere utilizzati per la spaccatura dell' acqua, circa una dozzina di questi cicli come il ciclo dell' ossido di ferro, ciclo dell' ossido di cerio (IV) ossido-cerio (III), ciclo dell' ossido di zinco-ossido, ciclo dello zinco-zinco-iodio, ciclo dello zolfo rame-clorinato e ciclo di zolfo ibrido sono in fase di ricerca e sperimentazione per produrre idrogeno e ossigeno da acqua e calore senza utilizzare l' elettricità. Diversi laboratori (tra cui Francia, Germania, Grecia, Giappone, Germania, Giappone e Stati Uniti) stanno sviluppando metodi termochimici per produrre idrogeno da energia solare e acqua.
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