Содержание
Вечный двигатель второго рода
ПОЛНОЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОАНИЕ ВОЗМОЖНО ЛИШЬ
В ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ВТОРОГО РОДА !
Вечных двигателей не бывает, это моё твёрдое убеждение. Но не существует и запрета на преобразование энергии с кпд близким к 100%, по крайней мере, на современном уровне, этого ещё, ни кто не доказал. В пользу сказанного, говорят практически достигнутые результаты по преобразованиям механической энергии в механическую же энергию, или же электромеханические преобразования. Достигнутые, в них, на сегодня кпд порядка 97-98% , давно должны были насторожить современных учёных и заставить их усомниться в, декларируемой Карно, ущербности термодинамических преобразований. Жалкая попытка научного обоснования получающегося низкого кпд , так называемых тепловых двигателей, теплородиста Карно, антинаучна в своих основах. Более того, в описании своего знаменитого цикла, Карно допускает, несколько, противоречащих самому себе выводов и противоречащих здравому смыслу умозаключений. Может быть причина низкого кпд, при термодинамических преобразованиях энергии, заключается в несовершенстве выбранного способа? Был ведь период времени, к примеру, когда лампы накаливания считались пределом совершенства, теперь же , когда мы чуточку разобрались в физике преобразования химической, электрической, электромагнитной энергии в эл.магнитное излучение видимого(и не только) спектра, появились лазеры, светодиоды, а эл.лампы накаливания уже сами стали полным отстоем в своей области. Может быть нам хотя бы усомниться во всемогуществе термодинамики? Ведь, до настоящего времени, человечество применяло, практически, лишь один единственный способ, способ перепада давлений. Он использован во всех двигателях от паровозного до ракетного, в доказательство сказанного могу предложить, сомневающимся, обеспечить подачу в рабочие камеры всех, известных двигателей, обыкновенного сжатого воздуха, с параметрами давлений рабочего тела и они будут работать. Но не будем забегать вперёд, рассмотрим всё по порядку. На сегодня мы имеем три основных интерпретации второго начала термодинамики:
1.Не возможен процесс, при котором теплота, переходила бы самопроизвольно, от тел более холодных к телам более нагретым. Р. Клаузиус(1850)
2.Невозможно построить периодически действующую машину, вся деятельность которой сводилась бы к совершению механической работы и соответствующему охлаждению теплового резервуара. У.Томпсон (Кельвин)(1851).
3.Энтропия как функция беспорядка, в замкнутых системах может только возрастать.
1.Рассмотрим первую формулировку. Начнем с понятия ‘теплота’, как видим оно применено как имя существительное, с явно сопутствующими вещественными свойствами, всё как понимал и завещал Карно. С таким наследием мы переходим в третье тысячелетие???
Общепризнано атомно-молекулярное строение материи. Разработана и почитаема молекулярно-кинетическая теория. МКТ объясняет тепловые явления как проявление кинетической энергии хаотического движения молекул. НЕТ теплорода, тепла, теплоты. Нет и тепловой энергии вне молекул. Есть кинетическая энергия молекул как мера движения молекул. Материальны сами молекулы и их движение. Именно вещественность тепла, теплоты, провозглашенная Карно, требует определения направления ее перемещения. В МКТ превалирующая энергия молекул с высокотемпературных участков распространяется на низкотемпературные участки пространства. Теплообмена не существует, как и тепла. Не ясна цель моих высказываний? Воздух из поврежденной автомобильной камеры самопроизвольно распространится в окружающее пространство, но автомобильная камера не может самопроизвольно накачаться воздухом окружающей среды. И ни какого ‘пневмообмена’. Это неоспоримо, это ‘ежу понятно’. Заметьте, безо всякого ‘второго начала пневматики’, а всё потому, что нам не затуманили голову ‘вещественным пневмородом’, а дали физику возникновения давления газа без идеалистического искажения.
Превалирующая энергия молекул области пространства распространяется, рассеивается, в области ее относительного недостатка. НЕ теплообмен, ни в коем случае! Областям с недостатком отдавать нечего, они принимают избыток энергии молекул распространяющийся из областей с превалирующей энергией. Когда мы уясним, что нет теплоты, нет и теплообмена, станет явной никчемность этой формулировки второго начала. Но самое главное, мы только с этого момента освободимся от теплородного наследия термодинамики, вещественности теплоты.
Для этого не нужны знания ‘высоких материй’, нужно лишь последовательно во всём разобраться, сопоставлением всех аргументов, раз и навсегда и никогда не возвращаясь к ранее отвергнутому. Как, например, поступили с геоцентрической моделью вселенной. У нас же получилось примерно так: ‘земля на трёх китах это глупость:.это вселенная, с её галактиками, она точно на трёх китах’.
Резюме этому рассуждению: указанная формулировка второго начала, дана теплородистами для выхода из тупиковой ситуации, куда их завела вещественность тепла и теплоты. Для МКТ это ‘пятое колесо’ и нужно не более чем выше описанный закон пневматики.
2. Вторую формулировку считают аналогом первой. Позвольте не согласиться. То, что нарушение ‘постулированного направления движения теплоты’, позволило бы создать в.д. второго рода это логично. Но на каком основании мы утверждаем, что если не нарушить этого постулата то в.д. второго рода не создать, лично для меня огромная загадка. Предположим, что невозможность полного преобразования мы найдём в постулатах и цикле Карно. Пробежимся указочкой по строкам описания цикла Карно. Небольшое авторское пояснение, несмотря на то, что я в принципе не приемлю теплородистких, тепло вещественных позиций, а именно из них сложено всё описание, я тем не менее беру без каких либо изменений первоисточное изложение.
‘Карно цикл, обратимый круговой процесс, в котором совершается превращение теплоты в работу (или работы в теплоту).’
Теплота не вещественна, поэтому я бы предложил говорить о следующем. Термодинамическое преобразование энергии это процесс превращения кинетической энергии молекул рабочего тела(р. т.), в кинетическую энергию движущихся частей машины или наоборот.
‘Р.т. последовательно находится в тепловом контакте с двумя тепловыми резервуарами(имеющими постоянные темп-ры) — нагревателем(с темп-рой Т1) и холодильником (с темп-рой Т 2 < T1). Превращение теплоты в работу сопровождается переносом рабочим телом определённого кол-ва теплоты от нагревателя к холодильнику.’
Ничего ни куда не переносится, не обязательны ни тепловые контакты, ни разность температур. Для совершения термодинамического преобразования сразу обозначим, первого рода, т.е. единственного его вида применённого во всех известных ныне, так называемых, тепловых двигателях, необходимым условием является наличие разности давлений р.т. между рабочей зоной и зоной сброса р.т. Достаточными условиями является: а) перепад давления должен соответствовать возникающей результирующей, величина которой должна быть больше или равна величины противодействующих сил сопротивления, в числе которых — снимаемое усилие; б) принимающее энергию тело (поршень, ротор турбины или масса самой ракеты) должно находиться в движении. Это всё!
Вы возразите, как же? Двигатель то, тепловой. Во-первых, из выше сказанного следует, что он в первую очередь пневматический. Нагрев р.т. используется лишь для создания превалирующего давления р.т. и является, наиболее эффективным методом его создания. Подайте вместо р.т. сжатый воздух и любой известный ‘тепловой двигатель’ будет работать. Декомпрессия остановит любой ‘тепловой двигатель’. Кто-либо пытался проанализировать этот факт? Если в цилиндре с поршнем, р.т. будет иметь давление 1атм, то поршень не шелохнется в среде выброса с давлением 1атм, даже если температура р.т. внутри него будет больше15000. И наоборот, если температура в цилиндре будет равна температуре атмосферы, но давление р.т. будет удовлетворять сформулированному необходимому и достаточным условиям, то поршень будет выдвигаться и процесс т.д. преобразования происходить. Этот вывод вообще следует из элементарной формулы действующих на поршень сил, со стороны р.т. и со стороны атмосферы: F = Fр.т.- Fатм. = Pр. т.*Sпоршня — Pатм.*S поршня = Sпоршня ( Pр.т. -Pатм.).
Где вы видите прямую зависимость сил от температуры?
Перейдём к просмотру самого цикла:
‘Р.т. (например пар в цилиндре под поршнем) при температуре Т1 приводится в соприкосновение с нагревателем и изотермически получает от него кол-во теплоты δQ1 (при этом пар расширяется и совершает работу) , этому соответствует отрезок изотермы АВ.’
Вы не забыли температуру этого нагревателя? Вернитесь наверх — Т1, так и есть. И как Вы собрались передавать теплоту от нагревателя с температурой Т1 рабочему телу с Т1? Не могу не сделать ‘лирического отступления’, ибо меня часто упрекают в непочтительном отношении к Карно, поэтому хочу внести ясность в этом вопросе. Это предложение человека с планеты ‘Ниберу’? Землянам, допускающим такой процесс, я предлагаю, с чайником воды, имеющим температуру 1000С, войти в сауну с температурой 1000С. Как закипит, звоните, я прилечу с 1*106баксов, для торжественного вручения Вам. Я бы хотел посмотреть, вживую, на землянина обогревающего свое жилище с Т=200, радиаторами с Т=200, звоните, доставьте удовольствие. Кстати, не забывайте, процесс этого квазистатического изотермического преобразования применён светилами науки в двигателях! Не забыли сколько оборотов совершают двигатели в секунду? Я напоминаю для укрепления вашей уверенности в выборе квазистатических процессов для описания их работы. Но это не всё, это всего лишь здравый смысл. На самом деле всё ещё хуже, Карно…
Китайские изобретатели показали двигатель, нарушающий законы физики
Китайские изобретатели показали двигатель, нарушающий законы физики
12 сентября 2017, 14:04Наука
Китайские ученые анонсировали испытания двигателя EmDrive, который противоречит законам физики. Создатели утверждают, что устройство не нуждается в контейнерах с топливом, так как работает на энергии микроволн.
В ближайшее время исследователи из Китая планируют испытать двигатель EmDrive, который, по их заверениям, работает на энергии микроволн. Устройство представляет собой металлический усечённый конус и магнетрон, создающий микроволны, энергию которых накапливает резонатор. При этом система не подвергается внешнему воздействию и использует для создания тяги электромагнитные поля.
Создатели EmDrive отказываются раскрывать технологию. Однако финские физики считают, что работа двигателя осуществляется на основе инерции фотонов, возникающих из-за эффекта Унру. Такой способ позволяет избавиться от тяжеловесных контейнеров с топливом и использования реактивного выброса.
Отмечается, что что изначально идея устройства, которое противоречит законам физики, была высказана британским инженером Роджером Шойером. Он представил свой проект общественности в 2003 году, сообщает Газета.ру.
Создатели EmDrive надеются провести испытания двигателя в космосе. Они считают, что использование устройства позволит сократить полёт до Марса до 10 недель. А если проект окажется успешным, он позволит достигнуть края Солнечной системы за несколько месяцев.
Действительный член Российской академии космонавтики имени Циолковского Александр Железняков не верит, что такой двигатель способен работать.
«Я фантастику не комментирую. Вы понимаете, тут вообще непонятно, что это за двигатель. Я всё-таки сторонник того, что в природе ничего бесследно не исчезает и ничего бесследно не появляется. А тут какие-то фантастические идеи высказываются. Не зная всех подробностей, комментировать абсурдно», — сказал он в беседе с НСН.
В свою очередь, заведующий отделом Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН, доктор физико-математических наук Георгий Малинецкий заметил, что двигатель EmDrive не нарушает законы физики.
«Когда люди представляют себе двигатель, то они представляют, что что-то движется, сгорает, но с XIX века, когда всё было именно так, многое изменилось. С тех пор люди создали и квантовую механику, и квантовую теорию пули. Они выяснили, что фотон (частичка, у которой нет массы покоя) имеет и импульс, и энергию. Соответственно попытки учёных использовать такие вещи, превращая энергию электромагнитного поля в энергию движения – это деятельность, связанная с двигателем EmDrive. Нарушений законов физики здесь нет, а дальше зависит от инженеров, сумеют ли они, исходя из представлений квантовой теории поля, квантовой механики, воплотить это в реальных конструкциях», — заверил он в беседе с НСН.
Эксперт также заметил, что за создателей такого двигателя можно только порадоваться и уточнил, что раньше проектом создания «невозможного» двигателя серьёзно занимались в NASA. В то же время эксперт не слышал, чтобы в России кто-то занимался похожими устройствами.
Малинецкий заметил, что этот двигатель представляет особую ценность для космонавтики.
«Для того, что есть на Земле, этот двигатель не нужен. Вполне можно ездить и на бензине, и на газе, и на электричестве. Но когда дело касается космоса, то там, чтобы спутник не уходил с орбиты, нужна тяга, пусть и очень маленькая. Что самое главное, этот двигатель не расходует рабочее тело, он имеет дело с полем, поэтому для него не нужно ракетное топливо везти на орбиту. В этом смысле это крайне заманчивая идея», — заметил эксперт.
Материалы по теме:
В США испытали напечатанный на 3D-принтере ракетный двигатель
Спутники, двигатели и Луна: как Россия и Китай будут сотрудничать в космосе
КосмосНаукаКитай
Нашли опечатку в тексте? Выделите её и нажмите ctrl+enter
Роботизированное движение в искривленном пространстве бросает вызов стандартным законам физики
Экспериментальная реализация пловца на сфере с приводными двигателями на свободно вращающейся стреле. Предоставлено: Технологический институт Джорджии.
Когда люди, животные и машины перемещаются по миру, они всегда на что-то наталкиваются, будь то земля, воздух или вода. До недавнего времени физики считали, что это константа, соответствующая закону сохранения импульса. Теперь исследователи из Технологического института Джорджии доказали обратное — когда тела существуют в искривленных пространствах, оказывается, что они действительно могут двигаться, не упираясь во что-то.
Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 28 июля 2022 года. к сферической поверхности с беспрецедентным уровнем изоляции от окружающей среды, так что эти эффекты, вызванные искривлением, будут преобладать.
«Мы позволили нашему изменяющему форму объекту двигаться в простейшем искривленном пространстве, сфере, чтобы систематически изучить движение в искривленном пространстве», — сказал Роклин. «Мы узнали, что предсказанный эффект, который был настолько нелогичным, что некоторые физики отвергли его, действительно имел место: по мере того, как робот менял свою форму, он двигался вперед вокруг сферы так, что это нельзя было объяснить взаимодействием с окружающей средой».
В этом видео исследователи демонстрируют демонстрацию робота, реализующего нулевую походку и плавательную походку, а также примеры положительного и отрицательного плавания у «сферического пловца» и сравнение с «цилиндрическим пловцом». Кредит: Труды Национальной академии наук (2022). DOI: 10.1073/pnas.2200924119
Создание криволинейного пути
Исследователи решили изучить, как объект перемещается в искривленном пространстве. Чтобы удержать объект на сфере с минимальным взаимодействием или обменом импульсом с окружающей средой в искривленном пространстве, они позволяют набору двигателей двигаться по изогнутым путям в качестве движущихся масс. Затем они целостно соединили эту систему с вращающимся валом, чтобы двигатели всегда двигались по сфере. Вал поддерживался воздушными подшипниками и втулками, чтобы минимизировать трение, а выравнивание вала было отрегулировано с учетом силы тяжести Земли, чтобы минимизировать остаточную силу тяжести.
Отсюда, по мере того как робот продолжал двигаться, гравитация и трение оказывали на него небольшие силы. Эти силы смешались с эффектами кривизны, чтобы создать странную динамику со свойствами, которые они не могли бы вызвать сами по себе. Исследование представляет собой важную демонстрацию того, как можно получить искривленные пространства и как это коренным образом бросает вызов физическим законам и интуиции, разработанным для плоского пространства. Роклин надеется, что разработанные экспериментальные методы позволят другим исследователям исследовать эти искривленные пространства.
Применения в космосе и за его пределами
Хотя эти эффекты невелики, поскольку робототехника становится все более точной, понимание этого эффекта, вызванного искривлением, может иметь практическое значение, так же как небольшое смещение частоты, вызванное гравитацией, стало решающим для работы систем GPS. точно передавать свое положение орбитальным спутникам. В конечном счете, принципы использования кривизны пространства для передвижения могут позволить космическим кораблям перемещаться по сильно искривленному пространству вокруг черной дыры.
«Это исследование также связано с исследованием «Невозможный двигатель», — сказал Роклин. «Его создатель утверждал, что он может двигаться вперед без какого-либо топлива. Этот двигатель действительно был невозможен, но поскольку пространство-время очень слабо искривлено, устройство действительно могло двигаться вперед без каких-либо внешних сил или выброса топлива — новое открытие».
Дополнительная информация:
Шенгкай Ли и др., Роботизированное плавание в искривленном пространстве с помощью геометрической фазы, Труды Национальной академии наук (2022). DOI: 10.1073/pnas.2200924119
Предоставлено
Технологический институт Джорджии
Цитата :
Роботизированное движение в искривленном пространстве бросает вызов стандартным законам физики (8 августа 2022 г.)
получено 3 ноября 2022 г.
из https://phys.org/news/2022-08-robotic-motion-space-defies-standard.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
Роботизированное движение в искривленном пространстве противоречит стандартным законам физики
Экспериментальная реализация пловца на сфере с приводными двигателями на свободно вращающейся стреле.
Когда люди, животные и машины перемещаются по миру, они всегда на что-то наталкиваются, будь то земля, воздух или вода. До недавнего времени физики считали, что это константа, соответствующая закону сохранения импульса. Теперь исследователи из Технологического института Джорджии доказали обратное — когда тела существуют в искривленных пространствах, получается, что они 9На самом деле 0049 может двигаться, не упираясь во что-то.
Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 28 июля 2022 года. к сферической поверхности с беспрецедентным уровнем изоляции от окружающей среды, так что эти эффекты, вызванные искривлением, будут преобладать.
«Мы позволили нашему изменяющему форму объекту двигаться в простейшем искривленном пространстве, сфере, чтобы систематически изучить движение в искривленном пространстве», — сказал Роклин. «Мы узнали, что предсказанный эффект, который был настолько нелогичным, что некоторые физики отвергли его, действительно имел место: по мере того как робот менял свою форму, он двигался вперед вокруг сферы так, что это нельзя было объяснить взаимодействием с окружающей средой».
Создание изогнутого пути
Исследователи решили изучить, как объект перемещается в искривленном пространстве. Чтобы удержать объект на сфере с минимальным взаимодействием или обменом импульсом с окружающей средой в искривленном пространстве, они позволяют набору двигателей двигаться по изогнутым путям в качестве движущихся масс. Затем они целостно соединили эту систему с вращающимся валом, чтобы двигатели всегда двигались по сфере. Вал поддерживался воздушными подшипниками и втулками, чтобы свести к минимуму трение, а выравнивание вала было отрегулировано с учетом силы тяжести Земли, чтобы свести к минимуму остаточную силу тяжести.
Отсюда, по мере того как робот продолжал двигаться, гравитация и трение оказывали на него небольшие силы. Эти силы смешались с эффектами кривизны, чтобы создать странную динамику со свойствами, которые они не могли бы вызвать сами по себе. Исследование представляет собой важную демонстрацию того, как можно получить искривленные пространства и как это коренным образом бросает вызов физическим законам и интуиции, разработанным для плоского пространства. Роклин надеется, что разработанные экспериментальные методы позволят другим исследователям исследовать эти искривленные пространства.
Применения в космосе и за ее пределами
Хотя эти эффекты невелики, поскольку робототехника становится все более точной, понимание этого эффекта, вызванного искривлением, может иметь практическое значение, так же как небольшой сдвиг частоты, вызванный гравитацией, стал решающим для работы систем GPS. точно передавать свое положение орбитальным спутникам. В конечном счете, принципы использования кривизны пространства для передвижения могут позволить космическим кораблям перемещаться по сильно искривленному пространству вокруг черной дыры.
«Это исследование также связано с исследованием «Невозможный двигатель», — сказал Роклин. «Его создатель утверждал, что он может двигаться вперед без какого-либо топлива. Этот двигатель действительно был невозможен, но поскольку пространство-время очень слабо искривлено, устройство действительно могло двигаться вперед без каких-либо внешних сил или выброса топлива — новое открытие».