Вечные двигатели второго рода.

Татарин>> Атмосфера. Идеальный газ вокруг гравитирующего объекта. Внизу молекулы летают быстро, а пока забираются вверх - замедляются. Имеем градиент температур. Забираем снизу энергию "высокого" температурного потенциала (излучением, например), используем в ТД-цикле, а как холодильник - газ на высоте.
leon> Не понял, а в чем тут закавыка? Если бы можно было бы забрать энергию от "высокого" излучением, перемещением(конвекцией) или еще чем - то "газ на высоте" это бы сделал и без нас.
Почему? Газ - прозрачный, а у нас - АЧТ. По меньшей мере, ОЧЕНЬ хорошее приближение к АЧТ сделать легко, а атмосфера гелия, например, в ИК прозрачна. Ну или там световод сделать вакуумированый, со стенками из теплоизолятора, такой, что его теплопроводность будет много меньше теплопереноса в газе.
Неужно есть сомнения, что тепло можно снизу вытащить?

leon> Какая разница , гравитация это или магнитное поле, столь любимое искателями ВД?
Есть небольшая разница: поле потенциально, это упрощает. Но принципиально можно и с магнитами.

Fakir> Мнэ-э, дык, по идее, температура излучения тоже будет с высотой - падать...
Ы?
Эффекты ОТО?
А что, есть сомнения, что температура излучения будет падать много медленнее?
Энергия молекулы уменьшается с высотой на явное и толстое mgh, а в каком знаке после запятой искать эффекты ОТО?
Земля полностью удерживает свою азотную атмосферу, а как насчёт видимого глазом покраснения поверхности с орбиты?

Татарин> Почему? Газ - прозрачный, а у нас - АЧТ.

Хе, точно, канал наладить можно. Ну, так это у нас не ВД получится, а термопара, работающая на перепаде температур на поверхности Земли и в космосе.

Вот охладим твоей шайтан-машиной Землю - ты будешь виноват

Татарин> Хе. Хорошая попытка. Но давай засунем Землю в термостат - зеркальную коробку, обеспечим замкнутость системы. Посмотрим, что изменилось?

Я думаю, что при наличии зеркальной коробки равновесная система будет заполнена фотонами всего доступного спектра, которые будут поддерживать одинаковую температуру по всему объему. А влияние гравитации сведется только к зависимости давления от высоты с соотвествии с распределением Максвелла-Больцмана.

Точно! и получится как везде - внизу холодно, вверху тепло. А не как сейчас в неравновесной системе - внизу тепло, вверху холодно

Татарин>> Хе. Хорошая попытка. Но давай засунем Землю в термостат - зеркальную коробку, обеспечим замкнутость системы. Посмотрим, что изменилось?
leon> Я думаю, что при наличии зеркальной коробки равновесная система будет заполнена фотонами всего доступного спектра, которые будут поддерживать одинаковую температуру по всему объему. А влияние гравитации сведется только к зависимости давления от высоты с соотвествии с распределением Максвелла-Больцмана.
Но почему?
Полагаешь, газ не может быть достаточно прозрачным для излучения?

Вот смотри: летит себе снизу молекула, подлетает на высоту 30 км, замедляется, на пике - энергия почти ноль. Что нужно, чтобы её энергия была равновесна с излучением? Нужно чтобы она за это малое время (пока она на пике) успела обменяться энергией со светом.
ПРосто прикидка: пусть у нас температура на поверхности околокомнатная, гравитация - примерно земная, а газ - почти азот. Газ на высоте полагаем с хорошей точностью идеальным, потому что плотность газа нас волновать не должна, нам важен принцип, а не удельная мощность дивайса.
Пусть вертикальная скорость молекулы для круглого счёта - 1км/с, тогда весь путь наверх с уровня "ноль" занимает 1000м/с / 10м/с2 = 100 секунд.
Плотность излучения при температуре 300К: 5Е-8 * 300⁴ ~= 500Вт/м2. Энергетический максимум - 10мкм, энергию фотонов примерно берём за 1239/10000 ~= 0.1эВ (это всё прикидки, нам важен порядок!). 500/1.6Е-20 = 3Е20 фотонов/c м^2.
Зеркало количество фотонов, пролетающих через единичную площадь удваивает, то есть ничего качественно нового в картину не вносит.

Внимание, вопрос: сколько раз за 100 секунд молекула нормального такого газа (площадь - порядка 1Е-20м2), у которой вовсе нет переходов в этой области, успеет обменяться энергией с фотонами при такой плотности излучения?
Ответ: ноль; и этот ноль - с хорошей точностью.

Возражения есть?


П.С. Если есть, то как объяснишь тот факт, что на Земле, с её достаточно плотной атмосферой, каждые сутки наблюдается т.н. "день", астрономы изучают спектры звёзд (а не спектр АЧТ воздуха), а воздух почему-то не прогревается до равновесных на орбите Земли 400К?

lenivec> Точно! и получится как везде - внизу холодно, вверху тепло. А не как сейчас в неравновесной системе - внизу тепло, вверху холодно


Не. Леон, как я его понял, настаивает на том, что газ вообще не может иметь разной температуры на разной высоте. То есть совсем не может, в принципе - ему излучение мешает.

AleX413> Просто приземные слои начнут нагреваться когда нагретые молекулы полетят вниз... И в результате получится ВД аж 1-го рода - энергия из ниоткуда Правда половина молекул полетит вверх, от чего атмосфера растянется... И спутники попАдают
Забейте пока на спутники. Спутников можно потом новых понавешать, а термодинамика - она одна.

Ничего страшного от молекул, которые вверх полетят - не будет, всё равно потом вниз, на поверхность брякнутся. Если холодильник нашего ВД2 заметно по площади остальной поверхности, то нас это волновать не должно.

Татарин> Изоэнтропичная, гришь?

В реальной жизни - это наилучшее приближение, для Солнца в том числе
Ну, из простых и удобных, как минимум. Для одномерного анализа.

Татарин> Главное - чтобы не изотермпературная.

Ыгы. А если

Татарин> А изоэнтропичность изотемпературности вовсе не подразумевает.

Ессно. Изоэнтропичность говорит о наличии "размешивания" атмосферы.
И раз таковое размешивание есть - то, например, и отклонение, вызванное перекачкой тепла снизу, может компенсировать.

Ну и с собственно температурой - в жизни достаточно по-разному бывает Вплоть до того, что в самых верхних слоях она как раз-таки высокая
Никому она не особо обязана непременно падать с высотой

Татарин>> А изоэнтропичность изотемпературности вовсе не подразумевает.
Fakir> Ессно. Изоэнтропичность говорит о наличии "размешивания" атмосферы.
Fakir> И раз таковое размешивание есть - то, например, и отклонение, вызванное перекачкой тепла снизу, может компенсировать.
Она и будет компенсировать! В этом и смысл. Иначе ВД2 перекачал бы весь запас разности, уравнял бы температуры и остановился бы. Но поскольку энтропия работает против этого, уравнивание энтропии будет приводить к появлению разности температур. Следовательно - обеспечивать работу ВД2.


Fakir> Ну и с собственно температурой - в жизни достаточно по-разному бывает Вплоть до того, что в самых верхних слоях она как раз-таки высокая
Да какая разница, что там с Землей? У Земли - солнечный ветер, снизу - поверхность греет. Ветра, потоки, ионизирующая радиация, всякая фигня.

Fakir> Никому она не особо обязана непременно падать с высотой
Покажи это в случае атмосферы у сферического гравитирующего коня. В вакууме.

Татарин>>> А изоэнтропичность изотемпературности вовсе не подразумевает.
Fakir>> Ессно. Изоэнтропичность говорит о наличии "размешивания" атмосферы.
Fakir>> И раз таковое размешивание есть - то, например, и отклонение, вызванное перекачкой тепла снизу, может компенсировать.
Татарин> Она и будет компенсировать! В этом и смысл. Иначе ВД2 перекачал бы весь запас разности, уравнял бы температуры и остановился бы. Но поскольку энтропия работает против этого, уравнивание энтропии будет приводить к появлению разности температур. Следовательно - обеспечивать работу ВД2.
Татарин, поясни, я тебя не понял? Как это "энтропия работает против уравнивания температур"? Я чего-то не догоняю...

Татарин>>>> А изоэнтропичность изотемпературности вовсе не подразумевает.
Полл> Fakir>> Ессно. Изоэнтропичность говорит о наличии "размешивания" атмосферы.
Полл> Fakir>> И раз таковое размешивание есть - то, например, и отклонение, вызванное перекачкой тепла снизу, может компенсировать.
Татарин>> Она и будет компенсировать! В этом и смысл. Иначе ВД2 перекачал бы весь запас разности, уравнял бы температуры и остановился бы. Но поскольку энтропия работает против этого, уравнивание энтропии будет приводить к появлению разности температур. Следовательно - обеспечивать работу ВД2.
Полл> Татарин, поясни, я тебя не понял? Как это "энтропия работает против уравнивания температур"? Я чего-то не догоняю...
Факир заявил, что атмосфера изоэнтропична.
Вот пускай сам теперь и выкручивается.

T=dQ/dS (по определению температуры). Если энтропии равны, а энергии отличаются (для газа на разной высоте внутренняя энергия очевидно отлична), то есть и разница температур. То есть, возможна работа ВД2.

Если ВД2 в процессе своей работы уравнивает температуры, то он создаёт неравновесную систему. Которая в итоге всё равно придёт к равновесию (как говорит Факир - к равенству энтропий), а стало быть, заново обеспечит разницу температур.

Полл> Просим начальника транспортного цеха! Вы тут изобрели из нормального ВД2 - ВД1.
Полл> Объяснитесь, милсударь Факир!
Нет-нет. Всё честно, это ВД2, энергию-то из системы он при этом выкачивает.

А вот объясниться ему не помешало б.