La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Contributo al COP delle varie fasi del ciclo

Ipotesi della ganascia termica sulla produzione di eccessi di calore anomali come spiegazione dell’effetto Rossi

Nota informativa: questo post è il proseguimento di quanto pubblicato la scorsa settimana con il titolo "La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Il ciclo operativo"

L’oscillazione della temperatura nel corso del ciclo termico, da un valore minimo individuato nella temperatura fredda Tf a un valore massimo individuato nella temperatura calda Tc, comporta la coesistenza di fenomeni di varia natura che contribuiscono al bilancio energetico del sistema e quindi al COP.
Quando un metallo in presenza di idrogeno viene sottoposto a variazioni di temperatura si sovrappongono diversi fenomeni sia di tipo fisico che di tipo chimico.
Appartengono al primo gruppo i fenomeni termodinamici come il trasporto termico e l'accumulo di calore, ma anche eventuali variazioni di stato fisico dei materiali.
Nella seconda tipologia rientra invece la reazione di idrogenazione del metallo.
Il loro contributo al bilancio termico è importante in tempi brevi perchè determina consistenti fluttuazioni del COP istantaneo, ma perde di importanza all'aumentare del numero di ripetizioni del ciclo.
Inoltre, è facilmente dimostrabile che gli stessi fenomeni non potranno in alcun modo giustificare una produzione di energia termica superiore a determinati valori di soglia.

Di seguito vengono presentati e discussi brevemente i processi fisico/chimici coinvolti e il bilancio energetico dal punto di vista del COP in ciascuna delle tre fasi.
Viene riproposta l'immagine del diagramma di flusso del ciclo termico per agevolare la comprensione di quanto scritto di seguito.

FASE A - Sbilanciamento

Il ciclo inizia fornendo energia dall’esterno (E_A,input) per indurre l’innalzamento dalla temperatura fredda Tf alla temperatura calda Tc.
L’innalzamento della temperatura provoca dal punto di vista fisico il fenomeno dell’accumulo di calore a carico dei materiali soggetti a riscaldamento che fa apparentemente “sparire” dell’energia (in realtà la “sparizione” è solo temporanea). Dal punto di vista chimico favorisce la reazione di idrogenazione del metallo con liberazione di calore che amplifica la perturbazione termica innescata dall’energia immessa dall’esterno.
La presenza di questi due fenomeni antagonisti sul piano energetico rende difficile prevedere a tavolino se il COP di questa fase sarà maggiore o inferiore all’unità.

FASE B - Incubazione

Al raggiungimento della temperatura calda Tc, l’immissione di energia dall’esterno viene ridotta e si entra nella seconda fase.
L’assenza di ulteriori incrementi di temperatura interrompe il fenomeno di accumulo termico mentre continua il processo esotermico di idrogenazione del metallo (il processo di idrogenazione è comunque destinato a "spegnersi" dopo un certo tempo per il raggiungimento dell'equilibrio di reazione). In questa fase è atteso un COP maggiore di 1 in quanto in uscita (E_B,output) si avrà oltre all’energia immessa dall’esterno (E_B,input) anche quella generata dalla reazione chimica fra l’idrogeno e il metallo.
La fase termina riducendo o annullando l’energia in ingresso (E_C,input<E_B,input).

FASE C - Autosostentamento

Nell’ultima fase avviene il raffreddamento dalla temperatura calda Tc alla temperatura fredda Tf. In questa fase viene senza dubbio recuperata l’energia termica accumulata come differenza di temperatura dei materiali di cui si è accennato nella prima fase.
Si noti che solo questo fenomeno di recupero energetico è sufficiente a garantire un COP istantaneo superiore all’unità (E_C,output>E_C,input).
Tuttavia se il raffreddamento viene rallentato per effetto del realizzarsi di processi esotermici anomali che consumano idrogeno, la durata di questa fase si potrebbe prolungare a tal punto da risultare in una produzione di energia incompatibile con i processi fisici e chimici noti.
Il mantenimento di un COP istantaneo a valori molto superiori a 1 determina con il passare del tempo anche la crescita del COP complessivo.
Al raggiungimento della temperatura fredda Tf il metallo risulterà meno idrogenato rispetto a quando era iniziato il raffreddamento. A questo punto il ciclo ricomincia aumentando l’apporto di energia per riscaldare fino alla temperatura calda Tc.

Osservazioni

Per quanto visto sopra, le prime due fasi denominate rispettivamente sbilanciamento e incubazione assumono una funzione essenzialmente preparativa del metallo affinché risulti correttamente caricato con l’idrogeno prima che inizi il raffreddamento.
Dovrebbe essere chiaro invece che la terza fase, cioè quella in cui avviene il raffreddamento rallentato dai fenomeni esotermici anomali, fase identificata con il termine autosostentamento, è la più importante in quanto è quella che determina l’ottenimento o meno di un COP complessivo e duraturo superiore all’unità.

La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Sulla termodinamica e sulla cinetica

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