Термодинамика, Кто-то заявил, что термодинамика и МКТ никак не связаны Опции

[mechanic]

Хотя ни в чем не разобравшийся Метафизик сбежал, не забыв напоследок нахамить, я выполняю свое обещание показать, что выражение коэффициент полезного действия используется не только для описания эффективности двигателей, но и других устройств, причем не всегда правомерно. В школьных учебниках физики говорится о к.п.д. простых механизмов ( блоков, наклонной плоскости и т.д.) , которые не являются преобразователями энергии, кпд котельной установки, к.п.д. негревателя, кпд холодильника и к.п.д. теплового насоса. К к.п..д такого рода следует относиться с большой осторожностью, так как эти понятием обозначают разные вещи, то есть налицо несовершенство терминологии, а это нередко приводит к путанице и непониманию физических законов. Чтобы не быть голословным, приведу несколько примеров из старого задачника по физике Знаменского (1950г) на стр. 70 есть задача следующего содержания.

На спиртовке нагревали 400г воды от 16 до 71 градусов. При этом было сожжено 10 г спирта. Найти коэффициент полезного действия установки.

А можно ли назвать корректной в смысле точности терминологии и строгости решения вот такие задачи(стр. 71)

№569
В современных автомобилях расход бензина на 1л.с. в 1 час составляет в среднем 250 г. Найти к.п.д. двигателя.

№571

Определить расход каменного угля в час на 1 л.с. в первой машине Ползунова, являвшейся наиболее совершенной для своего времени, к.п.д. которой был около 0,8% .

У меня вопрос: В чем состоит безграмотность или, скорее, неряшливость составителей подобных задач, после которых в институте надо студентов переучивать?

Метафизик утверждал :

Неуч! В тепловых насосах (и холодильниках) понятие КПД не употребляют.

Проверим его утверждение на вшивость:

здесь

Сообщение отредактировал mechanic - 13.8.2018, 5:38

[Неверующий]

"4. О естественном льде. Эта глава особенно замечательна изложенным в ней наблюдением, что холод, подобно теплу, распространяется путем излучения. Академики поставили вогнутое зеркало на значительном расстоянии от глыбы льда в 500 фунтов и нашли, что в фокусе зеркала термометр заметно понижается".

Фердинанд Розенбергер. История физики. 1933-1936 гг. (pdf 11,16 Мб)
стр. 322 файла

[Dachnik]

А можно ли назвать корректной в смысле точности терминологии и строгости решения вот такие задачи(стр. 71)

№569
В современных автомобилях расход бензина на 1л.с. в 1 час составляет в среднем 250 г. Найти к.п.д. двигателя.

У меня вопрос: В чем состоит безграмотность или, скорее, неряшливость составителей подобных задач, после которых в институте надо студентов переучивать?

Теплотворная способность бензина 10,572 ккал/грамм
10,572 ккал/грамм*250 г = 2643 ккл
1 кал = 4,19 джоуль
2643000*4,19 = 11074000 джоуль
1 л.щ. = 0,74 кВт.
За час 740*3600 = 2664000 Дж.
2664000/11074000 * 100 = 24%

Это мощность на ведущих колесах..
В чем вопрос то?

С тепловым насосом все просто.
Так называют систему перекачки дармовой тепловой энергии.
Если с холодной улицы, где минус 20, воздух не брать, а качать с подъезда, где плюс 5,
а мощность считать по улице, то и будет КПД больше 100%

[mechanic]

"4. О естественном льде. Эта глава особенно замечательна изложенным в ней наблюдением, что холод, подобно теплу, распространяется путем излучения. Академики поставили вогнутое зеркало на значительном расстоянии от глыбы льда в 500 фунтов и нашли, что в фокусе зеркала термометр заметно понижается".

Неверующий по своему нику должен бы первым усомниться в результатах опыта, произведенного флорентийскими академиками. Не буду гадать о возможных причинах ошибки их может быть немало. Скорее всего - не чисто поставленный эксперимент. Наверняка этот опыт проверялся и перепроверялся в дальнейшем, и его результат не подтвердился.

Это мощность на ведущих колесах..
В чем вопрос то?

Вопрос в точности научной терминологии. Вам наверное известно различие понятий работа в быту и в механике. В быту это не только произведение силы на пройденный путь, но и место где трудятся люди, а также труд как физический, так и умственный. То хе самое и здесь. В термодинамике коэффициентом полезного действия обладают, по определению, тепловые двигатели. Все остальные устройства обладают эффективностью, которая может называться отопительным коэффициентом - для тепловых насосов, холодопроизводтельностью - для холодильных машин и т.п. Несмотря на это в технике и вбыту закрепился термин КПД в отношении нагревательных приборов, котлов. а также так называемый суммарный КПД, включающий эффективность работы котла, паровой турбины, генератора электрического тока, учитывающий потери электроэнергии в ЛЭП и КПД электроустановок. Вот так и получаются самые различные "КПД" автомобиля, паровоза, тепловоза, точнее теплоэлектровоза, аккумулятора и т.п.
А потом, когда дело касается теоремы Карно и максимально возможного КПД теплового двигателя начинаются "опровержения" второго начала термодинамики, так как КПД теплового двигателя - это одно, а эффективность теплового насоса или холодильника - это другое.
Возвращаясь к "лучам холода" следует отметить, что это прямое нарушение второго начала термодинамики для обычных систем с положительной абсолютной температурой. Налицо самопроизвольный переход тепла от менее нагретого тела - термометра к более нагретой окружающей среде. А это означает, что эксперимент флорентийских академиков, будь он верным, позволил бы изготовить вечный двигатель второго рода. Попробуйте, дачник, а вдруг придумаете дармовой отопитель вашей дачи. Скатайте снеговика, да купите у астрономов списанный рефлектор. Чем черт не шутит, может в России и патент выдадут эксперты с купленными дипломами?

Сообщение отредактировал mechanic - 7.9.2018, 6:14

[Неверующий]

Неверующий по своему нику должен бы первым усомниться в результатах опыта, произведенного флорентийскими академиками. Не буду гадать о возможных причинах ошибки их может быть немало. Скорее всего - не чисто поставленный эксперимент. Наверняка этот опыт проверялся и перепроверялся в дальнейшем, и его результат не подтвердился.

У меня гораздо больше оснований доверять учёным 18-19 вв., для которых понятие научной объективности было гораздо более значимым, нежели для нынешних учОных - по меткому выражению Л.Д. Ландау -"жрецов от науки", от слова "жрать".

Возвращаясь к "лучам холода" следует отметить, что это прямое нарушение второго начала термодинамики для обычных систем с положительной абсолютной температурой. Налицо самопроизвольный переход тепла от менее нагретого тела - термометра к более нагретой окружающей среде. А это означает, что эксперимент флорентийских академиков, будь он верным, позволил бы изготовить вечный двигатель второго рода.

Ошибаетесь, любезный, в опыте флорентийских учёных наличествовал не переход тепла от холодного тела к тёплому, а переход ХОЛОДА от холодного к нагретому.
Другое дело, что современная наука считает тепловым излучением испускание нагретыми телами т.н. "фотонов", а каков действительный механизм теплового излучения, ей неведомо.
А что касается ВД, то он уже есть, и называется "Земной шар". Все атмосферные процессы, без которых невозможна жизнь - результат работы этого ВД - Солнышко нагревает повёрнутую к нему сторону Земного шара, а обратная сторона в это время остывает (отдавая тепло, или получая вселенский холод - никто не знает как правильно), что и приводит к появлению в атмосфере ветров и облаков переносящих огромные массы пресной воды на большие расстояния.
Солнце светит уже миллиарды лет, которые по сравнению с продолжительностью человеческой жизни - вечность.
Какую вечность Вы имеете ввиду, когда говорите о ВД?

[alal]

Неверующий по своему нику должен бы первым усомниться в результатах опыта, произведенного флорентийскими академиками. Не буду гадать о возможных причинах ошибки их может быть немало. Скорее всего - не чисто поставленный эксперимент. Наверняка этот опыт проверялся и перепроверялся в дальнейшем, и его результат не подтвердился.

?
Постановочный эксперимент

[Неверующий]

?
Постановочный эксперимент

Спасибо за информацию, только вот вторая часть опыта, со стаканом с жидким азотом заставляет усомниться в правильности его интертрепации.
Для чистоты опыта, на мой взгляд, следовало бы, как и в опыте со свечкой закрывать листом бумаги по очереди оба рефлектора, чтобы убедиться, что понижение температуры термодатчика вызвано охлаждением окружающего пространства, а не "лучами холода". Но этого, почему-то, не было сделано.

[alal]

Спасибо за информацию, только вот вторая часть опыта, со стаканом с жидким азотом заставляет усомниться в правильности его интертрепации.
Для чистоты опыта, на мой взгляд, следовало бы, как и в опыте со свечкой закрывать листом бумаги по очереди оба рефлектора, чтобы убедиться, что понижение температуры термодатчика вызвано охлаждением окружающего пространства, а не "лучами холода". Но этого, почему-то, не было сделано.

Опять не угодили
Вы всерьез считаете, что этого не делали ?
Меня всегда удивляет, когда такие же как я, вы, другие(не будем показывать пальцем) , которые имеют возможность помыслить о НАУКЕ в обеденный перерыв, за дежурным бутербродом( или на пенсии, а некоторые на лечении ) так вот такие обеденные ученые-консультанты обеденные ученые считают, что наскоком можно "усе порешать", и при этом еще и конкурировать с Ньютонами, Лоренцами, Максвеллами, которые могли мыслить, исследовать, разбирать проблемы без отрыва на "работу", пиво, интернет, лечебные манипуляции (даже без учета безусловного фактора их талантливости и работоспособности).
Ну нельзя же быть настолько наивным и уверенным в поголовной глупости предшественников!

[ahedron]

Так экспериментатор и говорит в конце, что никаких "лучей холода" нет... вот они знания из недочитанного, недосмотренного, недослушанного!
А вот не знать про современную постановку опыта флорентийских философов нехорошо.

[Dachnik]

?
Постановочный эксперимент

Каждое тело излучает тепловую энергию пропорционально его абсолютной температуре.
Жидкий азот излучает на частоте (температуре)много меньшей, чем температура среды, окружающей датчик.
Значит луч холоднее, почему его не называть лучом холода, если он холоднее .
Если есть теплый луч, значит есть и холодный.
Только он должен охлаждать, а не нагревать.
Но если его сфокусировать вогнутом зеркалом, то он нагреем тело.

При испарении воды с поверхности льда, температура поверхности понижается.
Исходя из этого факта, могли что то там замерять.

[Неверующий]

Опять не угодили
Вы всерьез считаете, что этого не делали ?
Меня всегда удивляет, когда такие же как я, вы, другие(не будем показывать пальцем) , которые имеют возможность помыслить о НАУКЕ в обеденный перерыв, за дежурным бутербродом( или на пенсии, а некоторые на лечении ) так вот такие обеденные ученые-консультанты обеденные ученые считают, что наскоком можно "усе порешать", и при этом еще и конкурировать с Ньютонами, Лоренцами, Максвеллами, которые могли мыслить, исследовать, разбирать проблемы без отрыва на "работу", пиво, интернет, лечебные манипуляции (даже без учета безусловного фактора их талантливости и работоспособности).
Ну нельзя же быть настолько наивным и уверенным в поголовной глупости предшественников!

Давайте спокойно, без эмоций и оскорблений, попытаемся разобраться, почему во втором опыте, чтобы доказать отсутствие "лучей холода", демонстратор не закрывал рефлекторы листом бумаги, как он это делал в опыте с лучами тепла в опыте со свечой.
Зачем он сразу поместил стакан с жидким азотом в фокус отражающего рефлектора, а не где-то в стороне от него?
Если считать, что предшественники никогда не ошибались, то мы продолжали бы верить, что реки в Северном полушарии подмывают только правые берега, а не левые, как это выяснилось для рек текущих с юга на север.
Я никому не верю, даже самому себе, но, безусловно, доверяю эксперименту.
Эксперименту, исключающему какие бы то ни было интертрепации.

[alal]

Давайте спокойно, без эмоций и оскорблений,

Не в тему: Где оскорбления? Кого оскорбили - упомянуты "я, вы, другие" ?

Зачем он сразу поместил стакан с жидким азотом в фокус отражающего рефлектора, а не где-то в стороне от него?

А где находится стакан начиная приблизительно с 5:30 ролика ?
Да и опыт-то простейший, как раз для дачи, термометр вам в руки

Вас же не удивляет как работает тепловая трубка тепловая трубка
От горячего тепло идет к холодному, вот и в этом эксперименте от "горячего" окружения термопары тепло идет к кружке, нагревая ее, роль тепловой трубки играет система отражателей, т.к. теплопередача осуществляется, как неоднократео повторял (и еще повторит Механик ) и через теплопроводность, и через конвекцию, и через тепловое излучение, как по отдельности, так и в любой их комбинации.
А вот если бы зловещие "лучи холода" существовали, то собрав в одном месте кучу холода и сконцентрировав холодное излучение на каком-то теле, можно было бы достичь температур гораздо ниже абсолютного нуля, как не существует предела температур для, например, солнечных концентраторов тепла станция

[Неверующий]

А где находится стакан начиная приблизительно с 5:30 ролика ?
Да и опыт-то простейший, как раз для дачи, термометр вам в руки

В момент 5:30 стакан с азотом находится ближе всего к датчику температуры, и никакого понижения температуры он в этот момент не зафиксировал.
А когда стакан поместили в фокус рефлектора (направили "лучи холода" на датчик), то тогда осциллограф показал понижение температуры датчика.
Вопрос: почему стакан для чистоты эксперимента не был снова перемещён в начальное положение, где температура датчика не понижалась, и почему рефлекторы не закрывались листом бумаги, чтобы доказать отсутствие "лучей холода"?
1-й опыт с лучами тепла был поставлен так чтобы исключить любые сомнения в существовании тепловых лучей.
А во-втором понижение температуры датчика можно интепретировать и как понижение температуры окружающей среды, и как действие "лучей холода".
При этом из двух возможных объяснений выбрано то, которое не противоречит общепринятым представлениям.
Иными словами, опыт со стаканом с азотом поставлен некорректно, ибо позволяет двояко интерпретировать его результаты.
А ведь помести экспериментатор лист бумаги между стаканом с азотом и рефлектором, двоякая интерпретация результатов этого опыта была бы невозможна.
Но он ведь этого не сделал!

[Dachnik]

Иными словами, опыт со стаканом с азотом поставлен некорректно, ибо позволяет двояко интерпретировать его результаты.
А ведь помести экспериментатор лист бумаги между стаканом с азотом и рефлектором, двоякая интерпретация результатов этого опыта была бы невозможна.
Но он ведь этого не сделал!

Если двое не видели, лист бумаги между стаканом с азотом и рефлектором помещался
то все равно будут рассуждать двояко.
А если трое, то трояко, а четверо - четверяко.

Ну а если будут думать, что тело излучает только при температуре больше 0^оС, то будут рассуждать одинаково.

[ahedron]

Некоторые смотрят в книгу - видят фигу, а тут смотрят на опыт и видят то же, что математик, что физик-любитель.

[mechanic]

Ошибаетесь, любезный, в опыте флорентийских учёных наличествовал не переход тепла от холодного тела к тёплому, а переход ХОЛОДА от холодного к нагретому.

Я согласен здесь только с тем, что поторопился и в тепловом балансе термодинамической системы не учел наличие глыбы льда, а рассмотрел толькосамопроизвольное охлаждение термометра относительно воздуха. Таким образом, телота от более нагретого тела- термометра- перешла к менее нагретому телу- льду. Здесь я признаю свою ошибку. Второй закон термодинамики не был нарушен. Что касается постановочного эксперимента, то Неверующий прав в той части, что он был поставлен недостаточно чисто во второй его части с жидким азотом, что может вызвать двоякую интерпретацию.
Что же касается вечного двигателя - то Земля на эту роль никак не подходит. Я уже не говорю про вечный двигатель первого рода, который черпает энергию из ниоткуда и производит работу, но и под определение ВД второго рода Земля не подходит. Согласно постулату Кельвина в формулировке Планка:): Невозможно построить периодически действующую машину, вся деятельность которой сводится к поднятию тяжести (выполнению механической работы) и охлаждению теплового резервуара.
Что это значит? Это означает то, что кроме резервуара - источника тепла (нагревателя) должен существовать приемник тепла - холодильник, имеющий более низкую температуру.
Земля имеет источник тепла - Солнце и холодильник - космическое пространство. Поэтому она никак не подходит под определение вечного двигателя. Это обыкновенный потребитеь солнечной энергии. То, что источник энергии практически неисчерпаем, это не дает основания считать любое устройство, использующее солнечную энергию, вечным двигателем. Это не вечный, а дармовой двигатель.
Вот к чему приводит не научное , а базарное определение перпетуум мобиле.

[Неверующий]

Я согласен здесь только с тем, что поторопился и в тепловом балансе термодинамической системы не учел наличие глыбы льда, а рассмотрел толькосамопроизвольное охлаждение термометра относительно воздуха. Таким образом, телота от более нагретого тела- термометра- перешла к менее нагретому телу- льду. Здесь я признаю свою ошибку. Второй закон термодинамики не был нарушен. Что касается постановочного эксперимента, то Неверующий прав в той части, что он был поставлен недостаточно чисто во второй его части с жидким азотом, что может вызвать двоякую интерпретацию.
Что же касается вечного двигателя - то Земля на эту роль никак не подходит. Я уже не говорю про вечный двигатель первого рода, который черпает энергию из ниоткуда и производит работу, но и под определение ВД второго рода Земля не подходит. Согласно постулату Кельвина в формулировке Планка:): Невозможно построить периодически действующую машину, вся деятельность которой сводится к поднятию тяжести (выполнению механической работы) и охлаждению теплового резервуара.
Что это значит? Это означает то, что кроме резервуара - источника тепла (нагревателя) должен существовать приемник тепла - холодильник, имеющий более низкую температуру.
Земля имеет источник тепла - Солнце и холодильник - космическое пространство. Поэтому она никак не подходит под определение вечного двигателя. Это обыкновенный потребитеь солнечной энергии. То, что источник энергии практически неисчерпаем, это не дает основания считать любое устройство, использующее солнечную энергию, вечным двигателем. Это не вечный, а дармовой двигатель.
Вот к чему приводит не научное , а базарное определение перпетуум мобиле.

Упс... А разве образование дождевых туч не есть механическая работа по поднятию тяжести?
Откуда Солнце миллиарды лет черпает энергию, чтобы согревать планеты Солнечной системы?

[Dachnik]

Вечный двигатель, это тот, который ничего не двигает,только может качать себя туда сюда, при отсутствии потерь энергии.
При переходе тепловой энергии в механическую и обратно в цикле Карно

КПД (Q - Qпотерь)/Q * 100 = 100% если Qпотерь тепла = 0

(С*T - C*0^oK)/C*T * 100 = 100%

C - теплоемкость С*T = Q количество тепла.

Только то, что пишут про цикл Карно в учебниках,типичная туфта.
В смысле, такты в цикле не такие и не столько.

Маятник в вакууме будет долго качаться, при амплитуде бесконечно малой.
Но бесконечная малая не равна нулю. Так что синус угла, никогда не будет равен точно углу.
Когда нибудь и заглохнет.

Сообщение отредактировал Dachnik - 7.9.2018, 23:17

[mechanic]

Упс... А разве образование дождевых туч не есть механическая работа по поднятию тяжести?
Откуда Солнце миллиарды лет черпает энергию, чтобы согревать планеты Солнечной системы?

Не только это. Все атмосферные вихри, циклоны и антициклоны, океанские течения и т.п. это работа, произведенная за счет энергии Солнца . Это мы в 4м классе по географии проходили. А вам известно, что Солнце и звезды в основном состоят из водорода и там происходят процессы термоядерного синтеза? Или вы кроме Ньютона ничего не читаете?. У него об этом ничего нет.

Только то, что пишут про цикл Карно в учебниках,типичная туфта.
В смысле, такты в цикле не такие и не столько.

Маятник в вакууме будет долго качаться, при амплитуде бесконечно малой.
Но бесконечная малая не равна нулю. Так что синус угла, никогда не будет равен точно углу.
Когда нибудь и заглохнет.

ТО, о чем пишут в учебниках вы просто не понимаете. Цикл Карно - не реальный, а идеализированный цикл. Он предназначен для теоретического анализа работы тепловых машин и выяснения почему они имеют низкий кпд. Такты в циклах двс не замкнуты фактически. Они замкнуты условно, так как рабочее тело уходит на выхлоп и заменяется другой порцией. В паровой машине рабочее тело возвращается в машину. 100% КПД не может быть достигнут не только из-за потерь на трение и утечки тепла а совсем по иной причине, о которой расскажу отдельно. КПД тепловой машины даже теоретически не может быть выше даже 60 % и это как раз и выяснил Карно.
А маятник даже в вакууме долго качаться не будет. так как кроме сопротивления воздуха есть трение в точке подвеса или неупругие деформации.

[Неверующий]

Не только это. Все атмосферные вихри, циклоны и антициклоны, океанские течения и т.п. это работа, произведенная за счет энергии Солнца . Это мы в 4м классе по географии проходили. А вам известно, что Солнце и звезды в основном состоят из водорода и там происходят процессы термоядерного синтеза? Или вы кроме Ньютона ничего не читаете?. У него об этом ничего нет.

Зато вы читаете одних "сивухиных".
Вам никогда не приходило в голову, почему термоядерные реакции на Солнце протекают плавно, (кто это невидимой рукой равномерно подкидывает "дровишки" в эту термоедрёную печку) - почему вся горючка не бабахнет вся и сразу, как это происходит в термоедрёной бонбе?
И где сопутствующее термоядерным реакциям гамма-излучение, которое губительно для всего живого?