Загадки природы.

[Andrew Lever]

В холодильник поместили 1кг воды с начальной температурой такой же, как у окружающей среды, 20 градусов С.
(Считаем теплоёмкость окружающей среды бесконечной величиной, то есть, сколько воздух снаружи холодильника ни грей, он всегда 20 градусов. Тепло рассеивается в природе.)

Вопросы:
Сколько электроэнергии должен потребить холодильник, чтобы вода охладилась на 10 градусов?
Зависит ли кол-во необходимой электроэнергии от конструкции холодильника?
Если зависит, то существует ли идеальное устройство и сколько электроэнергии потребуется ему?
Естественно, ответ надо обосновать законами физики.
Может идеальное устройство ещё не придумано, но теория говорит о некотором минимуме необходимой энергии.
Или не говорит?

Кодер на этот абзац ответил так:

Это надо смотреть тему "Идеальная тепловая машина Карно". Если её запустить в обратную сторону - то получится идеальная холодильная машина. Затрачивая над ней механическую работу, можно перекачивать тепло от холодного тела к горячему.

Эффективность её (холодильный коэффициент) зависит только от температур и равен k=T2/(T1-T2)

Где T1 - температура окр. Среды, T2 - температура охлаждаемого тела, обе в кельвинах

Этот коэффициент определяет, сколько джоулей тепла будет перекачано из холодильной камеры в окр. среду на каждый затраченный джоуль механической работы (или электроэнергии)

Перекачанное тепло и затраченная работа передаются в виде тепла телу T1.

Процесс обратим - если после работы такой машины снова запустить её как тепловой двигатель - то можно вернуть механическую работу обратно, при этом тепло обратно перейдёт от тела T1 к телу T2.

[КриоГен]

Кодер на этот абзац ответил так:

Это надо смотреть тему "Идеальная тепловая машина Карно". Если её запустить в обратную сторону - то получится идеальная холодильная машина. Затрачивая над ней механическую работу, можно перекачивать тепло от холодного тела к горячему.

Да, конечно, это я помню.
Но там всё завязано на конкретную конструкцию и рабочее тело.
Нагреватель, холодильник, газ, сжатие, расширении.

А если рабочее тело - не газ? На сколько применимы те формулы?
И есть же другие методы отобрать тепло.
Те же элементы Пельтье. Есть охлаждение лазером.
И мало ли ещё какие физические эффекты можно использовать,
в том числе пока неизвестные.
Я не видел доказательства, что "Идеальная тепловая машина Карно" - наилучший принцип.
Может я просто не знаю, но такое доказательство есть?
Вот это было бы очень интересно узнать.

[А-33-Я]

тытец до какой степени чувствуешь себя инфузорией туфелькой без мозга...
))))))))))))))))))))
ёй, какие вы умные... гордюсь ...что и рядом где-то стою и слушаю...

[КриоГен]

А SAFIRE проект это типа форка что ли E-CAT?

SAFIRE я не отслеживал.
Какое-то изучение плазмы и тоже с признаками ядерных реакций.

Статья Пархомова:
http://www.proatom.ru/modules.php?name= ... e&sid=9148

[КриоГен]

ёй, какие вы умные... гордюсь ...что и рядом где-то стою и слушаю...

Да ладно, это всё мелочи... )

Вот где серьёзно, особенно в комментариях:
https://habr.com/ru/post/396999/

[Andrew Lever]

Я не видел доказательства, что "Идеальная тепловая машина Карно" - наилучший принцип.
Может я просто не знаю, но такое доказательство есть?
Вот это было бы очень интересно узнать.

Кодер пишет:

Такое доказательство есть. Первая и вторая теоремы Карно, а также читать по теме "Второе начало термодинамики"

У Пельтье и т д кпд существенно ниже, чем у Карно. Карно - это верхний теоретический предел, который на практике даже не достижим. А более высокие кпд - и подавно. Самые лучшие практические тепловые машины - это паровые турбины, как на крупных электростанциях

Ну и вообще для общего просветления в доступной форме можно почитать том 2 курса общей физики Сивухина, там очень доходчиво всё

днём ранее он ещё написал это:

Ну а так вообще вопросы кпд идеальной тепловой и холодильной машины решены уже более 200 лет как, и доказано, что эти значения предельные. Превзойти их нельзя, а гипотетическое устройство, которое это может, называется вечным двигателем 2 рода.

[Флейта]

тытец до какой степени чувствуешь себя инфузорией туфелькой без мозга...
))))))))))))))))))))
ёй, какие вы умные... гордюсь ...что и рядом где-то стою и слушаю...

[Levis]

Как и любой другой механизм, так и вечный двигатель, сотворённый человеком, этот механизм будет иметь потери энергии при своём функционировании. Чудес же не бывает, если кто забыл. И тогда если кто-то каким-то образом выяснил, что какой-то механизм имеет КПД выше 100%, то это означает лишь то, что этот человек не учёл всех затраченных поступлений энергии. Быть может он просто не умеет оценивать приток каких -то составляющих этой энергии. При работе любого механизма всегда есть и будут потери. Поэтому КПД всегда ниже 100%.

[КриоГен]

Такое доказательство есть. Первая и вторая теоремы Карно, а также читать по теме "Второе начало термодинамики"
Карно - это верхний теоретический предел, который на практике даже не достижим.
Ну и вообще для общего просветления в доступной форме можно почитать том 2 курса общей физики Сивухина, там очень доходчиво всё

Спасибо!
На моём факультете эту область физики практически не давали.

А вообще, я смотрю, второе начало термодинамики много и серьёзно копали.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1 ... 0%BA%D0%B8

Мне кажется, что оно должно быть следствием чего-то более фундаментального.
Может быть следствием какой-то симметричности, или равноправия состояний, итп.

[Elf]

Изобретенный «охладитель-нагреватель» в разы эффективней кондиционеров

Источник: https://itcrumbs.ru/izobretennyj-ohladi ... mpaign=dbr

[КриоГен]

Тепловые вечные двигатели все же возможны

http://www.ng.ru/science/2018-09-11/12_ ... ernal.html

[Elf]

1. Циклические тепловые машины без холодильника с двухфазным рабочим телом газ–жидкость. В качестве такого рабочего тела может фигурировать, например, смесь жидкости и ее насыщенного пара. На эту идею независимо вышли (из известных мне) три автора: Г.В. Скорняков, А.А. Краснов и С.Н. Дунаевский. Полагая рабочее тело двухфазным, они придумали несколько различающиеся термодинамические циклы, в которых возвращение рабочего тела в начальное состояние сопровождается не передачей части тепла холодильнику, но ее возращением нагревателю.

Моя идея со льдом- четвертая!

[Elf]

Планк недвусмысленно говорит здесь о полном превращении тепла в работу (в другие формы энергии). Этот пример в том же ключе рассматривает Энрико Ферми в своей «Термодинамике». Приводят его и другие авторы.

Выше говорилось, что с уменьшением количества тепла в системе ее энтропия Клаузиуса уменьшается. Так что здесь мы и на самом деле имеем уменьшение тепловой энтропии.

Второй пример. Поток газа в сужающейся трубе. По геометрическим причинам этот поток ускоряется. Ускоряясь же, согласно известному уравнению Бернулли, охлаждается, что означает уменьшение его тепловой энтропии.

Расширение идеального газа при постоянной температуре. В своей книге «Термодинамика» (М., 1925) Макс Планк отмечал: «Если дать... идеальному газу расширяться, производя работу, и в то же время поддерживать его температуру постоянной, заимствуя тепло из резервуара тепла, находящегося при более высокой температуре, то энергия газа будет оставаться неизменной так же, как и его температура.

В этом случае можно сказать, что тепло, отданное резервуаром, полностью превращается в работу, без того, чтобы где бы то ни было произошло еще какое-либо превращение энергии».

Лет пятнадцать назад я пытался логический разложить, что такое энергия. В конечном счете стало понятно (для меня), энергия в чистом виде - это движение. А энтропия - процесс расширения пространства, за счет диффузии внутреннего пространства материи в окружающее пространства вакуума (на самом деле процесс немного сложнее, но это к делу не относится)!
С этой точки зрения автор прав!
Действительно существуют лишь два типа превращения энергии:
- Первый - взаимное превращение тепловой энергии в энергию поступательного движения и наоборот.
- Второй - энтропия в чистом виде (тепловое расширение пространства).
Первый тип действительно можно сделать цикличным, но вот второй тип потери тепла - необратим!
При этом, оба типа черпают энергию из одного источника.
То есть, в конечном счете всегда будешь в минусе!

[КриоГен]

Есть же ещё потенциальная энергия.
Такая, как энергия разнесенных разноимённых зарядов.
Или энергия поднятого тела.

[Elf]

Есть же ещё потенциальная энергия.
Такая, как энергия разнесенных разноимённых зарядов.
Или энергия поднятого тела.

Когда опускаешься на самое дно мироздания - есть только две энергии: энергия ускоренного относительного движения дискретного пространства и энергия относительного изменения мерности пространства.
Все остальное - производные от них.

[Andrew Lever]

Тепловые вечные двигатели все же возможны

http://www.ng.ru/science/2018-09-11/12_ ... ernal.html

Кодер имеет мнение:

Блин, это "научная эзотерика". Шарлатанство.

Куча ошибок в статье

И главное - нет его, вечного двигателя 2 рода. Сколько бумагу ни исписывай рекламными статьями, а машинку-то предъяви

И по энтропии. Её не нужно разделять на тепловую и прочую

Более того, физика шла не по пути разделения энтропии на разные виды, а по пути объединения. Скажем, большой успех - это объединение энтропии из термодинамики и теории информации. Это одна и та же энтропия.

[КриоГен]

Блин, это "научная эзотерика". Шарлатанство.
Куча ошибок в статье
И главное - нет его, вечного двигателя 2 рода. Сколько бумагу ни исписывай рекламными статьями, а машинку-то предъяви

И по энтропии. Её не нужно разделять на тепловую и прочую
Более того, физика шла не по пути разделения энтропии на разные виды, а по пути объединения. Скажем, большой успех - это объединение энтропии из термодинамики и теории информации. Это одна и та же энтропия.

Ну, вобщем, да, статья не производит впечатления большой серьёзности.
Но есть и рациональное зерно.
Второе начало рождалось когда знаний было очень мало, по сравнению с сегодняшним уровнем.
И обобщить принцип с конкретных механизмов на все явления - это серьёзная заявка.

То что ещё "нет его, вечного двигателя 2 рода" - это не аргумент.
200 лет назад и самолётов не было.

Как и то, что элемент Пельтье имеет меньший КПД - тоже не аргумент.
Известно, что меньший, но это совсем другой механизм.
Надо доказывать, что второе начало применимо ко всем механизмам, ко всем явлениям, ко всем преобразованиям энергии, не только к прямому преобразованию хаотического движения молекул в движение поршня.

Само по себе второе начало не очевидно в общем смысле.
Его нужно выводить из чего-то более очевидного.
Может в статфизике есть какое-то обоснование..., но сомневаюсь, что оно пригодно для всех явлений.

Да и не понятно, соблюдается ли второе начало в глобальном масштабе.
Эволюция звёзд и чёрных дыр - там, похоже, может быть цикличность концентрации и рассеивания энергии.

[Andrew Lever]

Я ещё задал Кодеру вопрос:

А теоретически вечный двигатель второго рода чуть легче чем первого построить?
Ну то есть если с первым (его отсутствием) уже согласились все, то со вторым ещё нет...

Со вторым тоже все согласились

Кроме невежд и шарлатанов

Причины его невозможности более тонкие, отсюда - широкие возможности заблуждения и обмана

Хотя термодинамика и не рассматривает, скажем, микроскопические системы, но квантовая и статистическая физика - рассматривают. Вечный двигатель 2 рода нельзя построить даже на микроуровне (на него сохранялись до поры последние надежды)

Более того, применение там 2го начала термодинамики (которое в виде аксиомы запрещает такой вечный двигатель) позволило предсказать, а потом и проверить неизвестные ранее явления

Так что... если оба двигателя построить невозможно - то бессмысленно спрашивать, какой легче. Это как сравнивать две бесконечности

[КриоГен]

Хотя термодинамика и не рассматривает, скажем, микроскопические системы, но квантовая и статистическая физика - рассматривают. Вечный двигатель 2 рода нельзя построить даже на микроуровне (на него сохранялись до поры последние надежды)

Если это действительно серьёзно проработано и обосновано, тогда хорошо.

[Elf]

Обнаружен ранее неизвестный феномен в формировании молнии
https://zen.yandex.ru/media/energofiksi ... mpaign=dbr