Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Страницы: 1 2 3 4 5 ... 10 След.
RSS
[ Закрыто ] Закон возрастания энтропии и тепловые двигатели, К вопросу о вечных двигателях второго рода
Рассматривая такие разделы физики, как классическая механика, квантовая физика, статистическая физика с точки зрения математического аппарата, можно подумать, что они относятся к разным наукам, как например история и география. Если между классической механикой и квантовой есть некий плавный переход одних законов в другие (преобразование Лоренца), то между классической механикой и статистической физики ничего подобного нет. С точки зрения статистической физики закон возрастания энтропии носит фундаментальный характер и имеет некое математическое доказательство(Больцмана), как наиболее вероятное состояние системы. То с точки зрения классической - нет. «К тому же, ввиду инвариантности уравнений классической механики по отношению к изменению знака времени, речь могла бы идти лишь о выводе монотонного изменения энтропии». хотя «…квантовая механика в действительности существенным образом содержит неэквивалентность обоих направлений времени». И «Таким образом, в квантовой механике имеется физическая неэквивалентность обоих направлений времени, и в принципе закон возрастания энтропии мог бы быть ее макроскопическим выражением. В таком случае должно было бы существовать содержащее квантовую постоянную "Н" неравенство, обеспечивающее справедливость этого закона и выполняющееся в реальном мире. Однако до настоящего времени никому не удалось сколько-нибудь убедительным образом проследить такую связь и показать, что она действительно имеет место.
Вопрос о физических основаниях закона монотонного возрастания энтропии остается, таким образом, открытым.» (Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М.) Выходит, что нет и доказательства невозможности существования вечного двигателя второго рода (ВДВР). Каждый закон физики имеет свои условия применимости. Для статистической физики требуется рассматривать не отдельную частицу, а ансамбль частиц, из достаточно большого числа, чтобы не рассматривать случайные статистические флуктуации. Согласитесь, что это условие не носит фундаментальный характер, и его несложно нарушить.
На мой взгляд, для существования ВДВР необходимо удовлетворение четырех условий:
1. Существование мембраны (стенок), анизотропно действует на движение частицы.
2. Эффект действия мембраны на частицу, не должно нивелироваться взаимодействием между частицами.
3. Существование внешнего поля, действующего на движение частиц.
4. При перелете «через» мембрану частица должна отдавать часть своей кинетической энергии на преодоление того потенциала, который будет использоваться как «свободная» энергия.
Первое условие это вреде одностороннего замка-защелки который позволяет заменить так называемого «демона Максвелла».
Второе условие. С точки зрения статистической физики мы опускаемся до таких размеров, когда размер "дверей" сравним с длиной свободного пробега частиц. Это условие накладывает запрет на использования методов статистической физики при расчете взаимодействия мембраны на движение частиц.
Третье условие - существование самой «двери», которая, действуя на траекторию движения частицы, ограничивает её движение в одну сторону, и позволяет ей более или менее проходить в другую.
Четвертое условие говорит о том, что энергия на открывания «двери» берется у самой частицы.
Для примера реализации этих условий, можно рассмотреть пару моделей ВДВР.
Рассмотрим диэлектрическую пластину на поверхности, которой чередуются полоски диэлектрика и вещества с малой работой выхода электрона. Вылетая с поверхности такого вещества, электроны в магнитном поле всегда будет заворачивать в одну сторону, тем самым перепрыгивая через полоски диэлектрика, шаг за шагом,  образуют направленное движение электронов (ток). Для того чтобы электрон не сталкивался в полете, нужен вакуум. Минимальная работа выхода электрона у серебрено-кислородно-цезиевого катода равна 0,5-0,8 eV, этого недостаточно при комнатной температуре, но технологически данная задача вполне решаема.
Можно еще использовать систему состоящих из последовательно расположенных коридоров, изогнутых по окружности секторов, что также обеспечит выделенное направление движения электронов в магнитном поле.
http://e-science.ru/forum/index.php?act=Attach&type=post&id=6701
Цитата
Варкад пишет:
условие - существование самой «двери», которая, действуя на траекторию движения частицы, ограничивает её движение в одну сторону, и позволяет ей более или менее проходить в другую.
По сути, Вы пытаетесь нарушать закон сохранения энергии. В любом случае, Вам на завод по изготовлению холодильных агрегатов. Если убедите, то финансирование исследований обеспечено :)
Важно совершенствовать математику.

Внимание! Данное сообщение содержит исключительно личное мнение автора. Есть основания полагать, что оно может не отвечать критериям научности.
Не смотря на «обтекаемость» Вашей фразы, на мой взгляд, в ней есть противоречие. С одной стороны - я нарушаю закон сохранения энергии, то есть беру энергию из ниоткуда, с другой стороны  у меня есть эффект холодильника, то есть используется кинетическая энергия частиц, что естественно  для ВД-2. Если можно, поподробнее, в чем Вы видите нарушение закона сохранения энергии.
Цитата
Варкад пишет:
Можно еще использовать систему состоящих из последовательно расположенных коридоров, изогнутых по окружности секторов, что также обеспечит выделенное направление движения электронов в магнитном поле.
Вы сначала постройте свою чудесную "мембрану", способную отнимать тепло от более холодного тела, в то время как все остальные на это затрачивают энергию, а потом, уже с действующей моделью, и просветите нас !
Важно совершенствовать математику.

Внимание! Данное сообщение содержит исключительно личное мнение автора. Есть основания полагать, что оно может не отвечать критериям научности.
Ни кто не оговаривал, что «Демону Максвелла» требуется именно посторонний источник энергии, он может использовать кинетическую (тепловую) энергию частиц, именно это я и подчеркнул в четырех условиях существование ВДВР.  Вы, указав на третье условие: «Существование внешнего поля, действующего на движение частиц.» утверждали, что я нарушаю зсэ, но, как известно, во первых постоянное магнитное поле не  совершает работы, во вторых,  для существование внешнего поля не требуется энергия, энергия требуется для изменения величины поля.  В своих моделях я использую постоянное магнитное  поле. Простите, но Вы так и не смогли конкретно ответить, где я нарушаю зсэ? И если, можно, то, пожалуйста, без «детского лепета», типа: «Я могу, но только мне не хочется.».  Или Вы относитесь к людям которые не умеют признавать свои ошибки?
Изменено: Варкад - 04.03.2010 20:55:19
Цитата
Варкад пишет:
Ни кто не оговаривал, что «Демону Максвелла» требуется именно посторонний источник энергии, он может использовать кинетическую (тепловую) энергию частиц, именно это я и подчеркнул в четырех условиях существование ВДВР.
Вам правильно сделали замечание, Вы просто не в курсе. См. "Фейнмановские лекции по физике, Том 4, Глава 46 Храповик и собачка". Там подробно разобран вопрос, почему демон Максвелла НЕ работает БЕЗ внешнего источника энергии. Если он будет использовать кинетическую энергию фильтруемых частиц, то ВСЯ полученная энергия будет тратиться им на поддержание своей работы по фильтрации.
Попробуйте решить эту задачу в общем виде для идеального демона Максвелла, и Вы сами увидите, что получится. Только сначала прочтите Фейнмана. И другие учебники.
На мой взгляд, любой закон физики ограничен условиями применимости, даже зсэ ограничен условием однородностью времени. Я бы не стал утверждать, что этот зсэ справедлив на больших расстояниях, в черных дырах, в параллельных мирах и т.п. Хотя в «земных» условиях я ему доверяю, поэтому,  у меня вызывают сомнения работа ВД на постоянных магнитах (см. пост 4).    На мой взгляд,  доказательством того, что демон «Максвелла НЕ работает БЕЗ внешнего источника энергии» было бы общее  доказательство закона возрастания энтропии, но такого доказательства, как утверждал сам Ландау,  пока нет.  
      На сколько я понимаю, «Демон Максвелла»  и «Собачка Фейнмана» это два разных типа ВД-2.  В первом идет сортировка  молекул на горячие и холодные молекулы, во втором идет «ловля флуктуаций», на мой взгляд, это разные вещи. Как мне кажется, я предлагаю третий тип ВД-2. На мой взгляд, достаточно спорное доказательство неработоспособности отдельной модели «собачки Фейнмана», не могут служит общим доказательством неработоспособностью всех моделей ВД-2. Кстати говоря, утверждение, что я «.. просто не в курсе. См. "Фейнмановские лекции по физике, Том 4, Глава 46 Храповик и собачка"  просто ошибочно.
        В общем, я понимаю причину поверхностного отношения многих людей к теме ВД-2, но мне бы хотелось услышать  конкретные аргументы, которых, по-моему, пока не было. Те условия, которые я выдвинул для создания ВД-2, как раз исключают, как мне кажется, использования внешнего источника энергии, для выделения движения частиц в определенном направлении.
       Возможно, кто-то сможет найти ошибки в работоспособности конкретной модели ВДВР, только давайте остановимся на обсуждении первой (с полосками) модели ВДВР.
Изменено: Варкад - 06.03.2010 12:22:44
Цитата
Варкад пишет:
любой закон физики ограничен условиями применимости
За границами применения действуют другие законы.
Цитата
Варкад пишет:
Я бы не стал утверждать, что этот зсэ справедлив на больших расстояниях, в черных дырах, в параллельных мирах и т.п.
Не научно, надо рассуждать вполне "проверяемо", адекватно.
Цитата
Варкад пишет:
На мой взгляд, доказательством того, что демон «Максвелла НЕ работает БЕЗ внешнего источника энергии» было бы общее доказательство закона возрастания энтропии, но такого доказательства, как утверждал сам Ландау, пока нет.
А доказательство от противного, от отсутствия соответствующего опыта, Вас не удовлетворяет?
Важно совершенствовать математику.

Внимание! Данное сообщение содержит исключительно личное мнение автора. Есть основания полагать, что оно может не отвечать критериям научности.
Доказательство от противного используется в математике, с помощью закона двойного отрицания. То есть Вам для начало надо предположить, что ВД-2 возможен, из хотя из этого предположения найди такое утверждения, которое было бы заведомо ложно. Если Вы знаете, какому фундаментальному понятию физики (типа однородность времени или пространства, изотропность пространства…) противоречить существование ВД-2, то пожалуйста, скажите. Если нет, то возможно лучше  вернутся к конкретным идеям изложение в данной теме. Я так и не получил от Вас конкретного ответа, каким образом я нарушаю зсэ.
Изменено: Варкад - 06.03.2010 14:30:52
Цитата
Варкад пишет:
Я бы не стал утверждать, что этот зсэ справедлив на больших расстояниях
Несоблюдание ЗСЭ неизбежно должно приводить к невозможности существования материи в ее нынешнем виде. А мы смотрим на спектры вещества из далеких галактих и видим, что они совпадают со спектрами вещества здесь у нас на Земле. Поэтому сомневаться в ЗСЭ не приходится. Кроме того, если определенным образом считать полную энергию Вселенной, то она окажется равной нулю. И несоблюдение ЗСЭ имело бы очень далеко идущие последствия.
Цитата
Варкад пишет:
На мой взгляд, доказательством того, что демон «Максвелла НЕ работает БЕЗ внешнего источника энергии» было бы общее доказательство закона возрастания энтропии, но такого доказательства, как утверждал сам Ландау, пока нет.
Вы не вполне правильно понимаете слова Ландау. Он говорит однозначно, что в квантовой механике нет эквивалентности обоих направлений времени, и лишь выражает сожаление, что в момент написания учебника не было получено упомянутого им результата, в котором бы неравенство, являющееся макроскопическим выражением квантовой механики, указывало на неизбежность возрастания энтропии. Однако, на мой взгляд, сейчас таким неравенством вполне можно было бы назвать теорему (неравенство) Белла, которая на момент произнесения слов не имела экспериментальной проверки в опытах ЭПР. И, я уверен, современные физики, которые работают в этой области или занимаются вопросами аксиоматики квантовой механики и теории поля, могли бы много интересного рассказать на этот счет.
Цитата
На сколько я понимаю, «Демон Максвелла» и «Собачка Фейнмана» это два разных типа ВД-2.
По сути один и тот же. Демон у Фейнмана тоже упоминается, и проблема с ним состоит в том, что ему нужно было бы иметь бесконечную теплоемкость, либо тратить энергию фильтруемых частиц на собственное охлаждение.
Цитата
В первом идет сортировка молекул на горячие и холодные молекулы, во втором идет «ловля флуктуаций», на мой взгляд, это разные вещи.
Одна и та же, просто названо физичнее.
Цитата
Как мне кажется, я предлагаю третий тип ВД-2. Те условия, которые я выдвинул для создания ВД-2, как раз исключают, как мне кажется, использования внешнего источника энергии, для выделения движения частиц в определенном направлении.
Ваша идея ничем не отличается от задачи Фейнмана. Вообще. Как и у Феймана, в мембране будут иметь место флуктуации энергии, причем их вероятность будет той же, что и вероятность флуктуации энергии газа. Поэтому баланс энергии будет нулевой. Избежать этого можно только охлаждением мембраны - при этом полученная энергия от работы мембраны будет не больше той, что была затрачена на охлаждение мембраны.
Причины, по которым не будут работать установки из указанных Вами идей - те же самые. Вы просто учитываете только одну сторону медали - наличие флуктуаций некой среды, из которой собираетесь извлекать энергию, но совершенно упускаете из виду, что и все остальные части установки подчиняются ровно тем же самым законам.
Изменено: BETEP IIEPEMEH - 06.03.2010 15:50:17
Страницы: 1 2 3 4 5 ... 10 След.
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Закон возрастания энтропии и тепловые двигатели