¿Son los motores eléctricos la forma más eficiente de levantar peso al aire? Por ejemplo, ¿el aire caliente consume menos julios cuando se usa en globo de aire caliente?

Usar un elevador para transportar un objeto puede ser bastante eficiente. Un elevador puede ser equilibrado, pero generalmente habrá desequilibrio si llevamos pesos diferentes. Si seguimos llevando el mismo peso, entonces la energía se pierde solo para superar la fricción en la transmisión, más las pérdidas del motor (como el 10%, la eficiencia puede llegar al 90%). Además, no puede usar un elevador para llegar demasiado alto, ya que necesita un edificio para soportarlo. Sin embargo, un globo puede ser mucho más eficiente. Estos utilizan el principio de Arquímedes para crear flotabilidad. Incluso un globo de aire caliente podría ser eficiente. No sé cuánto combustible necesita quemar para llegar a cierta altura, pero eso se puede medir o calcular. Teóricamente, necesita calentar el volumen de aire de 20 a 100 C. La parte más difícil es determinar la transferencia de calor a través de la membrana. Si simplemente hace algunas mediciones sobre cuánto combustible gasta, se vuelve más fácil. Los globos llenos de helio son mucho mejores. Puede mantener el gas en un tanque y llenar el globo para subir y cuando quiera bajar, bombea el helio nuevamente dentro del tanque (comprimirlo lo hace más pesado. Después de hacer eso, no necesita gastar nada energía extra a diferencia de cuando se usan globos de aire caliente. Un submarino puede usar el mismo principio. No creo que haya una forma más efectiva de subir.

Pongámoslo de esta manera. Los motores eléctricos y las cuchillas producen algo de calor, que se pierde y no solo no eleva, sino que calienta el aire del que trataría de elevarse, lo que reduce la elevación. Además, las baterías solo tienen una carga del 42% de eficiencia y tienden a ser pesadas. Y cuando apaga los motores, lo máximo que puede esperar es algún tipo de caída controlada a baja velocidad.

Los globos de aire caliente usan todo el calor para elevarse, solo pierden calor por radiación y convección. Apague la adición de calor y tiende a caer de manera relativamente lenta.

Entonces diría: ” No, los globos de aire caliente usan toda la energía para elevar, no solo algunos. La electricidad es simplemente menos eficiente. ”

Hellium usa energía cero para proporcionar elevación … un bote flotante no usa energía para “volar” sobre el fondo del océano … lo mismo con un dirigible no rígido.