我们已经考虑了,河水的固态和液态。那气态呢?能不能在上游安装机械,把河从液态变成气态,然后直接走过干河床呢?
首先你得想办法给水加热。显而易见,不能直接用普通的水壶——
通常一个水壶能装1.2升水。水的比热容非常高,要花很多能量才能提升它的温度。但是要把它从热水变成蒸汽,所需的能量更多。把一升水从室温加热到100摄氏度需要约335千焦能量。把这些100摄氏度的液体推过液气边界,变成100摄氏度的水蒸气,需要高得多的能量:2264千焦。
你在烧水的时候很容易看到这一效应。大部分电热水壶只需要4分钟能把水烧开。但如果你把电源关掉,大部分水还在那里,虽然处在沸腾的温度,但还是保持液体。如果你想把水彻底煮沸,也就是完全变成水蒸气,还需要继续加热,总计大约30分钟。这比煮沸所需的4分钟可长太多了。
堪萨斯河的流速大约200立方米/秒,换算一下约为每分钟1000万个水壶的水量。每个壶烧1.2升水要30分钟,所以你要让3亿个水壶同时运转来把河水烧开。
假如一个电热水壶的底座是直径18厘米的圆形,那么每立方米大概能放下30个水壶。3亿个水壶会占据直径3.4千米的圆形区域。
想要把河水烧开你可以把它分成很多份,然后流到“水壶田”的不同位置。每个水壶会把流进来的水煮沸,直到水蒸发完成,新的河水再流进来。以下是这个方法在理论上的执行方式:
而下面是这个方法带来的实际结果:
你的电热水壶消耗的电力相当于全美其他地区的总用电量。凭我们的输电网,无法把这么多电力像这样集中在一个地方。
也许这才是更好的结果。因为如果你总做了,不会有好下场。
把水煮开会产生热蒸汽,而蒸汽会上升。厨房里只有一个水壶的话,不会有什么问题。蒸汽上升,撞到天花板,四处散开,最终消失。
从某种意义上来说,你的“水壶田”也会发生这样的事情,但是会更……极端一点。
蒸汽柱会一直堆到平流层,四处散开并形成一朵蘑菇云,就像火山喷发或者核弹爆炸一样。当空气上升时,更多的空气从侧面涌进来填补空间。当炉灶上只有一个水壶的时候,你可能不会发现这一点,但“水壶田”附近的堪萨斯居民绝对会注意到。风拂过地表,从四面八方吹向水壶,最终聚拢在冉冉升起的蒸汽柱底部。
底部的情况可不怎么妙……(待续)
网友评论