Pumpspeicherkraftwerke

Eine Schlauchpumpe ist eine Verdrängerpumpe, bei der die Flüssigkeit in einem flexiblen Schlauch in einem runden Pumpengehäuse enthalten ist. Ein Rotor mit mehreren Rollen oder Schuhen komprimiert den Schlauch beim Drehen. Diese Kompressionswelle bewegt sich entlang des Schlauchs und zwingt die Flüssigkeit zur Bewegung. Die Flüssigkeit kommt nur mit der Innenseite des Schlauchs in Berührung, was sie ideal für sterile Anwendungen macht.

Das Chloralkali-Verfahren ist ein industrielles Verfahren zur Elektrolyse von Natriumchlorid (NaCl), auch Sole genannt. Es ist die Hauptquelle für die Produktion von Chlor (Cl₂), Natriumhydroxid (NaOH) und Wasserstoff (H₂), wichtigen Grundchemikalien. Moderne Verfahren nutzen eine Membranzelle zur Trennung der Anoden- und Kathodenprodukte, um hohe Reinheit und Effizienz zu gewährleisten.

Exothermes Schweißen, auch Thermitschweißen genannt, ist eine Technik, bei der überhitztes geschmolzenes Metall aus einer aluminothermischen Reaktion verwendet wird, um eine starke, dauerhafte molekulare Verbindung zwischen Metallkomponenten herzustellen. Der Prozess ist in sich geschlossen und benötigt keine externe Stromquelle. Am häufigsten wird es verwendet, um Eisenbahnschienenabschnitte zu durchgehenden, geschweißten Schienen zu verbinden und so glattere und haltbarere Gleise zu schaffen.

Künstliche Schwerkraft kann in einem Raumschiff durch Rotation der Struktur erzeugt werden. Die Insassen spüren eine Zentrifugalkraft, die sie in Richtung der Außenhülle drückt und die Schwerkraft imitiert. Die Größe dieser scheinbaren Schwerkraft ist gegeben durch [latex]a = \omega^2 r[/latex], wobei [latex]\omega[/latex] die Winkelgeschwindigkeit und [latex]r[/latex] der Radius der Rotation ist. Damit soll den negativen gesundheitlichen Auswirkungen der langfristigen Schwerelosigkeit entgegengewirkt werden.

Beim Autogenschweißen wird eine Flamme durch die Verbrennung von Acetylen ([latex]C_2H_2[/latex]) mit reinem Sauerstoff erzeugt. Die Reaktion erfolgt in zwei Stufen. Die erste Reaktion im inneren, weißglühenden Kegel ist unvollständig und erzeugt Kohlenmonoxid und Wasserstoff: [latex]2C_2H_2 + 2O_2 \rightarrow 4CO + 2H_2[/latex]. Diese heißen Gase reagieren dann mit dem Luftsauerstoff in der äußeren Hülle, wodurch die Verbrennung abgeschlossen wird.

Die praktische Anwendung des Otto-Kreisprozesses ist der Viertaktmotor, der einen thermodynamischen Kreisprozess in vier getrennten Kolbenbewegungen (Takte) durchläuft. Diese sind: 1. Ansaugen (Saugvorgang), bei dem das Luft-Kraftstoff-Gemisch angesaugt wird; 2. Verdichten (Kompressionsvorgang), bei dem das Gemisch verdichtet wird; 3. Zünden (Verbrennung), bei dem die Zündung den Kolben nach unten drückt; 4. Ausstoßen (Ausblasen), bei dem die verbrannten Abgase ausgestoßen werden.

Die Hauptspannungen, [latex]\sigma_1[/latex] und [latex]\sigma_2[/latex], sind die maximalen und minimalen Normalspannungen an einem Punkt, die auf Ebenen mit Null-Schubspannung auftreten. Auf dem Mohrschen Kreis entsprechen diese den beiden Punkten, an denen der Kreis die horizontale Achse ([latex]\sigma_n[/latex]) schneidet. Die maximale Schubspannung in der Ebene, [latex]\tau_{max}[/latex], ist gleich dem Radius des Kreises, [latex]R[/latex].

Das Hall-Héroult-Verfahren ist das wichtigste industrielle Verfahren zur Aluminiumschmelze. Dabei wird Aluminiumoxid (Al₂O₃) in geschmolzenem Kryolith (Na₃AlF₆) gelöst und das geschmolzene Salzbad elektrolysiert. Aluminiummetall scheidet sich an der Kathode ab, während Sauerstoff aus dem Aluminiumoxid mit der Kohlenstoffanode reagiert und Kohlendioxid erzeugt. Dieses Verfahren machte Aluminium allgemein verfügbar und erschwinglich.

Eine empirische Formel, die beschreibt, wie die verfügbare Kapazität einer Batterie mit zunehmender Entladerate abnimmt. Das Gesetz lautet: [latex]C_p = I^k t[/latex], wobei [latex]C_p[/latex] die Kapazität bei einer Entladerate von einem Ampere, [latex]I[/latex] der Entladestrom, [latex]t[/latex] die Entladezeit und [latex]k[/latex] die Peukert-Konstante ist, die für den Batterietyp spezifisch ist. Sie quantifiziert die Ineffizienz bei hohen Lasten.

Das Feuerdreieck ist ein einfaches Modell, das die drei wesentlichen Elemente veranschaulicht, die für die meisten Brände erforderlich sind: Hitze, Brennstoff und ein Oxidationsmittel, typischerweise Luftsauerstoff. Das Entfernen eines dieser Elemente verhindert die Entstehung eines Feuers oder führt zur Löschung eines bestehenden Feuers. Es ist ein grundlegendes Konzept im Brandschutz und in der Brandverhütung.

Delta-v, wörtlich „Geschwindigkeitsänderung“, ist ein skalares Maß für den Impuls, der für ein Bahnmanöver erforderlich ist. Es quantifiziert den gesamten Antriebsaufwand einer Mission, unabhängig von der Masse des Raumfahrzeugs. Dieser Wert ist für die Missionsplanung entscheidend, da er die benötigte Treibstoffmenge bestimmt. Delta-v ist kumulativ; der Gesamtwert für eine Mission entspricht der Summe aller erforderlichen Manöver.

Diese Gleichung beschreibt die Bewegung von Fahrzeugen, die dem Grundprinzip einer Rakete folgen: einem Gerät, das sich selbst beschleunigen kann, indem es einen Teil seiner Masse mit hoher Geschwindigkeit ausstößt. Sie setzt das Delta-v, das eine Rakete erreichen kann, in Beziehung zu ihrer effektiven Ausströmgeschwindigkeit und der Anfangs- und Endmasse, gegeben durch [latex]\Delta v = v_e \ln \frac{m_0}{m_f}[/latex].