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 なぜ、水飲み鳥(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E9%A3%B2% …)が動く力を使って発電をしないんですか?省エネになると思うのですが。

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A 回答 (4件)

発電機関として効率が低すぎるからです。



水飲み鳥の運動に使われるエネルギーは大雑把に言えば、太陽熱です。(例えば空気の温度を維持しているのも、太陽からのエネルギー)太陽からのエネルギーで発電するなら、太陽電池や、海の深さによる温度差利用発電装置などがあります。発電効率はこちらの方がずっと高いのです。水飲み鳥の出番はないのです。

力が弱い、その他の理由は工夫をし、お金を掛ければ解決は出来ますが、経済的に成り立ちません。その原因も効率の低さにあります。

一方に於いて、水飲み鳥と同じ原理を使った工業製品は沢山あります。ヒートポンプなどです。家庭にある空調機にも入っています。ただし、温度差を使ってエネルギーを得るのではなく、エネルギーを使って温度差を作り出していますが。

では、効率を上げる工夫はないのでしょうか。程度問題ですが、必ずあります。しかしその結果は水飲み鳥とは全く別の形、大きさを持つ複雑な機械になっている可能性が高いでしょう。

経済性を無視出来るものは玩具ですね。科学教室用玩具を工夫して作ってみたらどうでしょう。豆電球が点けばよいのですが無理でしょうか。あるいは鳥を啼かせるのもいいですね。具体案を持っている訳ではありません。
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この回答へのお礼

 おもちゃでも電気になるといいですね。

お礼日時:2009/06/03 03:21

発電してもいいですけど、1回水を飲むときに得られるエネルギーはどれぐらいだと思いますか?



1回水を飲むとき50g(0.05kg)が10cm(0.1m)上下に動くとします。
簡単のために重力加速度10m/s^2だとして、1回水を飲むときのエネルギーは
 0.05×10×0.1=0.05 J
30秒に1回水を飲むとすると、仕事率は
 0.05(J)÷30(秒)=0.00167 W(ワット)
仕事が全部電力に変わる(変換効率100%)としても、100Wにするには6万個を動かす必要があります。
6万個も動かしたら、すぐに周りの水蒸気が飽和して、動かなくなりそうです。

もっと巨大な水飲み鳥をつくれればいいかもしれませんが、巨大なものは簡単には動かないでしょう。
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この回答へのお礼

 六万羽では洒落になりませんね。

お礼日時:2009/06/03 03:17

動く力が非常に弱く、発電機をつけたら止まってしまうからです。

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この回答へのお礼

 力が弱過ぎですか。

お礼日時:2009/06/03 03:16

100w発電して100w消費したら意味無いでしょ?



水飲み鳥は、それ自体で運動が完結しちゃってるからです。

例えば密閉した容器に入れたら動かなくなりますし(^_^;

コップに水が入っていますよね?
 そのままにしとくと水が蒸発してしまって動かなくなります。

水飲み鳥に発電機をつけたとしてコップに水を入れるには水道の蛇口の制御やコップに水を注ぐポンプなどが必要でそれらの電力が発電する電力と同じになるので、結果的に0になりますから動かなくなります。

また水が気化する事を利用して動作してますが、晴れた日雨の日で水の蒸発具合が違いますから、窓を開けたり閉めたりという動作が必要、温度や湿度を測って調節しないといけないですし、それらにも電力が必要。
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この回答へのお礼

 色々と問題がありそうですね。

お礼日時:2009/06/03 03:14

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Q水飲み鳥はやっぱり第2種永久機関?

下記のURL(動画)を見て驚きました。これは紛れもなく永久機関なのではないかと思いました。空気と水の温度差とかで動く通常の熱機関であり、そのエネルギーは太陽から来たエネルギーであると別のサイトで見ましたが、私は全体を断熱性の大きな箱で囲って水蒸気が天井で冷やされてまたコップに戻る様になっているシステムを考えました。
水量ははつねに保たれその温度も気体よりも常に低く保たれ、外からのエネルギー補充なしに動き続けるのではないかと思いました。箱の壁は極端に熱伝導率に優れた材料でコップの水に接していると考えてください。こうするとコップの水の温度と天井・壁の温度は同じになります。かなり真剣に考えても判りませんでした。やっぱり永久機関ですかねえ?


http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0280/contents/cont/051200.html

Aベストアンサー

#6、#7です。

#6の補足に書かれていることについてです。

>上昇した湿度を持つ空気は温度の下がった天井に当たり十分な熱交換により水分の一部がが凝縮して水滴となり壁を伝わって再びコップの水に戻るでしょう。このとき放出する潜熱で水滴が暖められその熱は瞬時にコップの水に伝わります。この熱量は蒸発のときに奪った熱量より小さいと思います。また熱を吸って後上昇中の水蒸気も存在するため水温は初期値に戻ることはありえないと思われます。つまり気体の温度より水温は水蒸気を含む分だけ常に低いということになります。

私はコップの水が蒸発して壁で凝縮するということが継続的に起こるためには壁の温度がコップの水の温度よりも低いことが必要であると書きました。壁の温度が水温と同じであれば水面近くと壁面近くの飽和蒸気圧が同じになりますので水蒸気の流れは起こりません。飽和が実現してしまえばそれで終わりです。

>箱の壁は極端に熱伝導率に優れた材料でコップの水に接していると考えてください。

この仕組みは温度差を生じなくさせるものです。どうやって温度差を実現するのでしょうか。
>このとき放出する潜熱で水滴が暖められその熱は瞬時にコップの水に伝わります。

壁の方が温度が低いからこそ壁の上での凝縮が起こるのですから壁の上に放出された潜熱がコップに伝わるというのは熱が温度の低い方から高い方に伝わるという自然には起こらない変化を想定している事になります。
第二種の永久機関はエネルギー保存則は満たしている範囲での永久機関です。それがありえないということから熱力学の第二法則が確立されたのです。それはエネルギーの流れの方向に関する法則です。
「熱が温度の低い方から高い方に自然に移動することはない」
というものです。

#6に「温度差を維持するためには外部が必要である」と書きました。
エーテルの循環に必要な温度差を実現するための外部は水と空気です。腹の部分の液溜は空気で温められます。くちばしの部分は水で冷やされています(水で冷やされるというのは気化熱を奪われるという意味です)。水の循環に必要な温度差を実現するためにやはり外部が必要になります。完全な閉鎖系では外部が存在しません。温度が一定になれば循環は生じません。水の蒸発がなくなればエーテルの循環も生じません。

最近売っているものは内部構造が見えるようになっていますが以前は見えませんでした。アインシュタインが不思議がって壊して中の構造を見たがったという話が伝わっています。
1つ買って透明なポリのコンテナーボックスの中に入れてやって見られたらいかがですか。密閉できます。中を見ることが出来ます。熱伝導はあまりよくありません。初期状態としては全体が室温と同じになっていると考えられます。首を振らしてからフタを閉めます。首振りはどれくらい続くでしょうか。

参考
wikiで永久機関を引くと第二種永久機関のところに「永久機関のように見える装置・現象」として水飲み鳥の例が示されています。読んでみましたがエーテルの循環の仕組みの説明が誤っていると思います。「エーテルがガラス管の中を上っていく」と書いてあるところです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B8%E4%B9%85%E6%A9%9F%E9%96%A2

カルノーサイクルと書かれている回答がありますが違うと思います。気体の膨張・圧縮というプロセスとそれに伴う仕事は利用していません。
どちらかというと水力発電でのエネルギー循環に似ています。
地表の水が太陽の熱により蒸発します。それはが上空で冷やされて雨となって落下します。この水を集めて高い所から落下させ発電機を回しているのです。水の循環で太陽からの熱エネルギーが水の位置エネルギーに変わっています。上空での潜熱の放出は地表の熱を上空に運ぶメカニズムの1つです。

#6、#7です。

#6の補足に書かれていることについてです。

>上昇した湿度を持つ空気は温度の下がった天井に当たり十分な熱交換により水分の一部がが凝縮して水滴となり壁を伝わって再びコップの水に戻るでしょう。このとき放出する潜熱で水滴が暖められその熱は瞬時にコップの水に伝わります。この熱量は蒸発のときに奪った熱量より小さいと思います。また熱を吸って後上昇中の水蒸気も存在するため水温は初期値に戻ることはありえないと思われます。つまり気体の温度より水温は水蒸気を含む分だけ常...続きを読む


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