Вечный двигатель

[petrovic11]

Source of the post
Эх, ну что же самое главное не сказали: в этом, полученном вами журнале, есть ваш доклад о ВД?

Есть. В №28 напечатают вторую статью с новым объяснением, которое никак не могут понять местные знатоки.

[petrovic11]

В чём разница между наноотверстием и большим отверстием. Возьмём большое отверстие, размер которого значительно больше длины свободного пробега молекул. Давление внутри и снаружи равны. В этом отверстии множество N хаотично летающих молекул. Возьмём центр масс этого множества молекул. Он неподвижен, так как на каждую молекулу летящую в какую-нибудь сторону, найдётся молекула, летящая в противоположную сторону. Геометрическая или векторная скорость всех молекул равна 0, несмотря на то, что молекулы летают с большими тепловыми скоростями. То есть, скорость центра масс этих молекул 0. Давление внутри увеличили на 0,01 кгс/см². Поток хаотично движущихся молекул стал смещаться наружу. При таком незначительном изменении давления векторная скорость стала, допустим, 1 м/с. То есть, скорость движения центра масс всех молекул движется со скоростью 1 м/с. Это множество хаотично движущихся молекул можно представить в виде одного шарика, масса которого равна массе множеству молекул. То есть, сосуд получает изменение импульса NmV, где Nm - это суммарная масса всех молекул, а V = 1 м/с - это геометрическая или векторная скорость всех молекул. Nm х 1 м/с - такой импулс действует на сосуд при вылете N молекул через большое отверстие.
Возьмём мембрану с ноноотверстиями. Размер отверстий значительно меньше длины свободного пробега молекул. Молекулы вылетают через отверстия по одной. То есть, вылетающую молекулу можно считать потоком, состоящим из одной молекулы. В этом случае центр масс потока совпадает с центром массы вылетающей молекулы. Этот центр масс равен массе молекулы. Геометрическая или векторная скорость такого потока равна тепловой скорости молекулы. При вылете одной молекулы на сосуд действует изменение импульса mv, где m - это масса одной молекулы, v - тепловая скорость молекулы - 400 м/с. Из сосуда через мембрану вылетело также N молекул. На сосуд действует импульс Nm х 400 м/с. То есть, во втором случае на сосуд действует изменение импульса в 400 раз больше, при равных давлениях внутри и при равном количестве вылетевших молекул. И если воздух из изделия №2 выпускать через мембрану, то летать это изделие будет в сотни раз дольше.
При увеличении давления внутри скорость потока молекул в первом случае будет увеличиваться, а во втором случае оставаться неизменной. И поэтому при увеличении давления разница между этими двумя примерами будет уменьшаться.

[Andrew58]

Source of the post
Поток хаотично движущихся молекул стал смещаться наружу. При таком незначительном изменении давления векторная скорость стала, допустим, 1 м/с. То есть, скорость движения центра масс всех молекул движется со скоростью 1 м/с. Это множество хаотично движущихся молекул можно представить в виде одного шарика, масса которого равна массе множеству молекул. То есть, сосуд получает изменение импульса NmV,

Пусть в сосуде и снаружи концентрация молекул равны соостветственно и . Воображаемую плоскость отверстия молекулы в среднем пересекают со скоростью теплового движения . Уносимый из сосуда импульс за единицу времени, таким образом,
равен .
Имеем . То есть, скорость истечения газа как целого определяется балансом числа влетающих и вылетающих молекул и от геометрии отверстия не зависит. Максимальная скорость истечения достигается при истечении в вакуум (как у Сивухина).

Возьмём мембрану с ноноотверстиями. Размер отверстий значительно меньше длины свободного пробега молекул. Молекулы вылетают через отверстия по одной. То есть, вылетающую молекулу можно считать потоком, состоящим из одной молекулы. В этом случае центр масс потока совпадает с центром массы вылетающей молекулы. Этот центр масс равен массе молекулы. Геометрическая или векторная скорость такого потока равна тепловой скорости молекулы. При вылете одной молекулы на сосуд действует изменение импульса mv, где m - это масса одной молекулы, v - тепловая скорость молекулы - 400 м/с. Из сосуда через мембрану вылетело также N молекул. На сосуд действует импульс Nm х 400 м/с. То есть, во втором случае на сосуд действует изменение импульса в 400 раз больше, при равных давлениях внутри и при равном количестве вылетевших молекул. И если воздух из изделия №2 выпускать через мембрану, то летать это изделие будет в сотни раз дольше.

Ясно, что таких молекул, если их выделить из общего ансамбля, будет в сотни раз меньше, чем полное число молекул (см. расчет вверху), и суммарный импульс в идеале останется таким же.

[petrovic11]

Source of the post
Пусть в сосуде и снаружи концентрация молекул равны соостветственно и . Воображаемую плоскость отверстия молекулы в среднем пересекают со скоростью теплового движения . Уносимый из сосуда импульс, таким образом,
равен .
Имеем . То есть, скорость истечения газа как целого определяется балансом числа влетающих и вылетающих молекул и от геометрии отверстия не зависит. Максимальная скорость истечения достигается при истечении в вакуум (как у Сивухина).

Из сосуда и в сосуд при равенстве давления вылетает и влетает одинаковое количество молекул. Будем считать, что их как бы нет. Давление внутри повысилось. Можно считать, что из сосуда в этом случае стали вылетать только N молекул. То есть, N молекул вылетает, а 0 молекул влетает. Так как влетевших молекул как бы нет, то N молекул как бы вылетают в вакуум с тепловой скоростью (как у Сивухина). То есть, через мембрану молекулы вылетают как бы в вакуум с тепловой скоростью. Я уже цитировал Сивухина, если помните. Отверстия в мембране представляют собой поры, внутри которых вакуум. Молекулы через мембрану вылетают сначала в тонкую прослойку вакуума, а потом снова в нормальное давление. Так можно считать, так как есть воображаемая плоскость, при пересечении которой, молекулы из внутренней становится внешней. Это касается нанотверстий в мембране. А теперь нарисуйте такую воображаемую плоскость в большом отверстии, при пересечении которой молекула из внутренней молекулы становиться внешней. В большом отверстии нет прослойки вакуума. Этим отличается отверстие в мембране от большого отверстия.

Source of the post
Ясно, что таких молекул, если их выделить из общего ансамбля, будет в сотни раз меньше, чем полное число молекул (см. расчет вверху), и суммарный импульс в идеале останется таким же.

Возможны 2 варианта.
1. Количество вылетевших молекул одинаково в обоих случаях. Тогда во втором случае импульс будет в 400 раз больше.
2. Импульс одинаков в обоих случаях. Тогда во втором случае для этого понадобится в 400 раз меньше молекул. То есть, изделие №2 при равных импульсах во втором случае будет летать в 400 раз дольше.

[petrovic11]

Вот главное различие между большом отверстием и нанотверстием в мембране. Наноотверстие - это тонкая область глубокого вакуума в мембране. То есть, все влетающие и вылетающие молекулы как бы вылетают в вакуум. Во время пересечения этой области глубокого вакуума они меняют свой, если можно так выразится, статус. Внутренняя молекула становится внешней, а внешняя - внутренней. И во время этой смены статуса скорость молекул равна тепловой. То есть, на сосуд действует изменение импульса mv, где м - масса молекулы, а v - её тепловая скорость.

[ALEX165]

Source of the post
В чём разница между наноотверстием и большим отверстием. Возьмём большое отверстие, размер которого значительно больше длины свободного пробега молекул.

...

А Вы в своих измышлениях обращали внимание на тот факт, что средняя длина свободного пробега молекул, которой Вы пытаетесь манипулировать, это абстрактная величина, реально длина пробега бывает и в сотни раз меньше и больше? Как-нибудь это отражаете в своих словесных эквилибристиях?

[petrovic11]

Я в курсе. При атмосферном давлении длина свободного пробега порядка 10^-5 см или 100нм. При давлении 1 мм. рт. ст. будет порядка 0,1 мм. Соответственно размеры отверстий в мембране при низком давлении будут больше. Ну и что с того? А конкретные размеры в 10 нм - это для атмосферного давления. Это всё, к чему вы можете придраться?

[Andrew58]

Source of the post
Возможны 2 варианта.
1. Количество вылетевших молекул одинаково в обоих случаях. Тогда во втором случае импульс будет в 400 раз больше.
2. Импульс одинаков в обоих случаях. Тогда во втором случае для этого понадобится в 400 раз меньше молекул. То есть, изделие №2 при равных импульсах во втором случае будет летать в 400 раз дольше.

Вы невнимательны. "Избыточные" молекулы вылетают с тепловой скоростью всегда, и уносимый ими импульс задан. Импульс не будет зависеть от того, объясняют ли его вылетом жалкой горстки молекул, либо "размазывают" по всем молекулам и получают усредненное макроскопическое течение газа. То есть, либо много молекул вытекают медленно и печально, либо отдельные молекулы вылетают со свистом. Вам же хочется много молекул со свистом, но так не выходит.

[ALEX165]

Source of the post
При атмосферном давлении длина свободного пробега порядка 10^-5 см или 100нм. При давлении 1 мм. рт. ст. будет порядка 0,1 мм.

А причём здесь зависимость длины свободного пробега от давления? Я Вам за здравицу, а Вы - за упокой.

Соответственно размеры отверстий в мембране при низком давлении будут больше.

Никакого соответствия Вы не показали.

Это всё, к чему вы можете придраться?

Не придраться, а обратить Ваше внимание на отсутствие элементарной логики в Ваших измышлениях.

[petrovic11]

Source of the post
Никакого соответствия Вы не показали.

При меньшем давлении размеры отверстий в мембране могут больше, так как длина свободного пробега стала больше. Я уже неоднократно писал, что размер отверстий в мембране должен быть меньше длины свободного пробега. Если одно пропорционально зависит от другого, то при увеличении одного увеличиваются размеры и второго. Ну вы сами то тоже думайте, когда читаете ответ. Что я вам всё должен разжёвывать.
Есть тележка с множеством вращающихся валов. Валы с дисбалансом, поэтому они вибрируют. Эти вибрации не могут оказать влияние на движение тележки и привести тележку в движение. Эта тележка прицеплена к другой массивной тележке без валов. Они стоят неподвижно. Вдруг ось одного вала ломается и он со скоростью 400 м/с отлетает в сторону. Обе тележки получают импульс mv и приходят в движение. Следующая ось ломается и вал отлетает в ту же сторону. Тележки получают дополнительный импульс и увеличивают скорость. Так все валы отлетели в одну сторону и тележки двигаются в противоположную сторону. Тележки получили суммарный импульс Nm х 400 м/с.
Другой вариант. Тележку с валами отталкивают от массивной тележки и она получает скорость 1 м/с. То есть, центр масс валов двигается со скоростью 1 м/с. А то, что валы вращаются с огромными скоростями - это по барабану. Будем считать, что масса тележки равна массе валов. То, что валы вращаются с большой скоростью, это никак не влияет на полученный импульс. Не будем учитывать гироскопический эффект. Тогда массивная тележка получает импульс Nm х 1 м/с. В 400 раз меньше. Когда молекулы поодиночке вылетают через наноотверстия в мембране - это первый случай, когда валы отлетают. Когда тележка с валами отталкивается от другой тележки - это случай, когда поток молекул со скоростью 1 м/с вылетает через большое отверстие.
Молекулы через отверстие в мембране вылетают направленно в виде конуса с углом раскрыва близким к 180 градусов (красные стрелки). Влетают молекулы также направленно в виде конуса с таким же раскрывом (синие стрелки). Молекулы же через большое отверстие вылетают толпой, где молекулы движутся во всех возможных направлениях (черные стрелки). Скорость молекул векторная, имеет ещё и направление. Если одна молекула со скоростью 400 м/с летит в одну сторону, а другая ей навстречу, то векторная сумма их скоростей 0. То есть, центр масс этих молекул неподвижен. Это понятно.
Взорвалась граната. Множество осколков полетели в разные стороны. Но центр масс этих всех осколков неподвижен.

Может кому опять это объяснение покажется примитивным, мне по барабану. Но это и первоклассник поймёт. Если и сейчас не поймёте - то больше нет слов.