Diferencia entre revisiones de «Hidrógeno líquido»
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Varios submarinos y vehículos conceptuales de hidrógeno han sido construidos utilizando esta forma de hidrógeno. Debido a su similitud, los constructores a veces pueden modificar y compartir equipos con sistemas diseñados para otros prototipos. Sin embargo, a causa de la alta [[presión critica]] (P<sub>c</sub>=12,8 atm), los volúmenes de hidrógeno necesario para la combustión son grandes. A menos que se enfríe, a una temperatura cercana a los 0 K, es prácticamente imposible licuarlo, y de conseguirlo, los tanques de contención serian demasiado grandes y voluminosos, ademas que que se maximizarían las probabilidades de sufrir fugan en cualquier punto del sistema de propulsión y almacenaje. |
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PEL-OSHA asfixiante simple |
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El hidrógeno líquido se puede utilizar como el almacenamiento de combustible en un motor de combustión interna o célula de combustible. Varios submarinos (tipo submarino 212, Tipo 214 submarino) y vehículos conceptuales de hidrógeno han sido construidos utilizando esta forma de hidrógeno (ver DeepC, BMW H2R). Debido a su similitud, los constructores a veces puede modificar y compartir equipos con sistemas diseñados para el GNL. Sin embargo, a causa de la energía volumétrica inferior, los volúmenes de hidrógeno necesario para la combustión son grandes. A menos que LH2 se inyecta en lugar de gas, el hidrógeno como combustible de motores de émbolo normalmente requieren sistemas más grandes de combustible. A menos que la inyección directa se utiliza un severo efecto de desplazamiento de gas también dificulta la respiración y aumenta el bombeo máximo las pérdidas. |
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In [[rocket engine]]s, liquid hydrogen is frequently used as a [[coolant]] to cool the engine nozzle ([[regenerative cooling]]) and other parts before being mixed with the oxidizer (often [[liquid oxygen]] (LOX)) and burned. In such a rocket, even with thermally insulated containers it is impossible to avoid the heating of such a cold liquid, and the hydrogen will gradually evaporate. The resulting exhaust of such LH2 - LOX engines is very clean water with traces of [[ozone]] and [[hydrogen peroxide]]. |
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Liquified hydrogen can be used as a fuel in an [[internal combustion engine]]. Various concept [[hydrogen vehicle]]s have been built using this form of hydrogen (see [[BMW H2R]]). |
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En términos de energía por unidad de volumen, el hidrógeno líquido necesita mucho más espacio para almacenar la misma cantidad de energía que otros combustibles. Por cada litro de gasolina se necesitarían cuatro litros de hidrógeno líquido para conseguir la misma energía. Por otro lado es uno de los combustibles más ligeros; 1 litro de hidrógeno líquido masa sólo 0,0708 kg, lo que equivale a una densidad de 70,8 kg/m³ (a 20 K). |
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== Véase también == |
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Revisión del 13:13 10 feb 2013
El hidrógeno líquido es el elemento hidrógeno en estado líquido. Es comúnmente usado como combustible en la industria aeroespacial donde se suele abreviar como LH2, ya que en la naturaleza se encuentra en forma molecular H2.
Para mantenerlo en forma líquida es necesario presurizarlo y enfriarlo a una temperatura de 20,28 K[1] (−252,87 °C/−423,17 °F). El hidrógeno líquido se suele usar como una forma común de almacenar el hidrógeno puesto que ocupa menos espacio que el hidrógeno en estado gaseoso a temperatura normal.
Uso
La principal aplicación es como combustible líquido común en propulsión de cohetes. En la mayoría de los motores de cohetes alimentados por hidrógeno líquido, se enfría primero la boquilla y otras partes antes de mezclarse con el oxidante (generalmente oxígeno líquido (LO2)) y se quema para producir agua con trazas de ozono y peróxido de hidrógeno. La mayoría de los motores de H2/O2 de cohetes funcionan con un ligero exceso de combustible con lo que el tubo de escape contiene un poco de hidrógeno no quemado. Esto reduce la cámara de combustión y la erosión de la boquilla, además de reducir el peso molecular de los gases de escape, lo que puede aumentar el impulso específico a pesar de la combustión incompleta.
Varios submarinos y vehículos conceptuales de hidrógeno han sido construidos utilizando esta forma de hidrógeno. Debido a su similitud, los constructores a veces pueden modificar y compartir equipos con sistemas diseñados para otros prototipos. Sin embargo, a causa de la alta presión critica (Pc=12,8 atm), los volúmenes de hidrógeno necesario para la combustión son grandes. A menos que se enfríe, a una temperatura cercana a los 0 K, es prácticamente imposible licuarlo, y de conseguirlo, los tanques de contención serian demasiado grandes y voluminosos, ademas que que se maximizarían las probabilidades de sufrir fugan en cualquier punto del sistema de propulsión y almacenaje.
El hidrógeno líquido se utiliza también para enfriar neutrones para ser usados en la dispersión de neutrones. Como los neutrones y los núcleos de hidrógeno tienen masas similares, el intercambio de energía cinética por interacción es máximo (colisión elástica). Finalmente, el hidrógeno líquido sobrecalentado se utiliza en muchos experimentos de cámara de burbujas.
Inconvenientes
Para retener el hidrógeno en un tanque, debe estar habilitado con tecnología criogénica, tecnología que actualmente esta en desarrollo. de no ser así, el pequeño tamaño de la molécula de H2 le permite escaparse del tanque por medio de la difusión a un ritmo aproximado del 1% al día, con lo que los riesgos de explosión aumentan. Es por ello que se están investigando otros métodos de almacenaje, como el gas hidrógeno atrapado en los poros de las zeolitas.