Демон Андреева - действующий аналог демонов Максвелла.

[petrovic11]

 
Я не понял смысла вашего примера. Там же ясно написано, что температуры в разных частях сосуда не равны. Ясен пень, что в этом случае для разреженного газа равновесие наступает при различных давлениях в частях сосуда. Но если температуры равны и давления, то и равновесие наступает при равных давлениях. Вы подставьте в формулы равные температуры и давления и убедитесь в этом.
Давайте пока не касаться моей первой темы. Вы пока с демоном не можете разобраться. Вот разберётесь и тогда мои ответы вам уже покажутся правильными. Вот конкретно на вашу ссылку отвечаю - эта ссылка только подтверждает мои утверждения. Но никак не опровергают их.
 

[petrovic11]

Source of the post Видно, что условие равновесия для разреженного газа существенно отличается от условия равновесия для неразреженного газа, длина свободного пробега молекул которого много меньше характерного размера отверстия в перегородке сосуда. Для неразреженного газа равновесие наступает при равенстве давлений в обеих частях сосуда.
http://studopedia.su/16_41920_effuziya-v-razrezhennom-gaze.htmlhttp://studopedia.su/16_41920_effuziya-v-r...ennom-gaze.html

Ну а что мешает сделать отверстия в мембране для неразреженного газа много меньше длины свободного пробега молекул в неразреженном газе? При атмосферном давлении длина свободного пробега молекул примерно 100 нм. Если сделать отверстия в мембране 1-2 нм. то размер отверстий  будет много меньше длины свободного пробега молекул в неразреженом газе. И через такое отверстие также будут два независимых эффузионных потока. Например графен, толщина которого 1 атом.
http://www.membrana.ru/particle/12885

[petrovic11]

 Есть большое отверстие. Через него газ выходит потоком, скорость которого равна векторной сумме всех скоростей молекул, которые движутся в этом потоке. Если нет разницы давлений, то и скорость потока = 0. Увеличиваем давление скорость потока возрастает. То есть, она зависит от давления, которое мы создаём. Чем больше разность давления тем, больше энергии надо затратить, тем больше скорость потока. Энергис потраченная на создание давления переходи в энергию струи. Сколько затратили - столько и получили.
Скорость молекул примерно 500 м/с. Она не зависит от давления, а зависит от температуры. Увеличивая давление мы не затрачиваем энергии ни придания молекуле скорости 500 м/с. Допустим. давление в сосуде повысилось на 0,01 кгс/см2. Скорость потока через большое отверстие допустим 10 м/с. Скорость же вылетающих молекул - 500 м/с. Из сосуда стало больше вылетать молекул со скоростью 500 м/с. Площадь отверстия допустим 1 мм. За одну секунду через отверстие пролетит 1 см3 газа. Это примерно 2,7х10^19 молекул. Возьмем площадь мембраны такой, что через неё также за 1 секунду будет пролетать 2,7х10^19 молекул. Массы молекул в обоих случаях равны. Но скорость отдельно вылетающих молекул больше скорости потока в 50 раз. Соответственно импульс от вылетающих через мембрану молекул будет в 50 раз больше, как и сила. Потому что для создания этой силы использовалась кинетическая энергия молекул, а не та энергия, что была израсходована на создание избыточного давления 0,01 кгс/см2. Молекулы вылетают через отверстие направленно в одном направлении. Если спичкой поджечь 1 см3 бензина, то энергии выделится во много раз больше, чем от сгорания спички. Так и тут. Повышение давления инициирует вылет молекул, которые могут создать энергии больше, чем на создание избыточного давления.
То есть, создаём избыточное давление и затрачиваем на это какую-то энергию. В результате молекулы вылетают через мембрану и при этом выделяется больше энергии, чем затрачено на создание избыточного давления. Эта энергия берётся от молекул газа. Если сосуд не перемещается, то и не совершается работа, так как нет перемещения. Скорость вылетающих молекул не уменьшается. Но когда сосуд начинает двигаться, то значит, что совершается какая-то работа и скорось молекул должна уменьшится. При движении сосуда молекулы вылетают в противоположном направлении. Поэтому относительно сосуда скорость молекул не изменяется - они вылетают со скоростью 500 м/с. Но за счёт того, что сосуд движется, скорсоть молекул уменьшается на скорость движения сосуда относительно внешних молекул. Скорсть молекул относительно вшеншних молекул уменьшилась - значит кинетическая энергия молекул уменьшилась и она была потрачена на движение сосуда. В результате температура газа, вылетающего в виде множества молекул. понижается. То есть, работа по передвижению сосуда была совершена только за счёт внутренней энергии газа. В результате этот газ получит тепло от окружающего газа и восстановит свою кинетическую энергию. То есть, скорость молекул возрастёт до 500 м/с. Всё очень просто. Ну каким надо быть непонятливым, чтобы не понять такого простого объяснения.

[dust1939]

Source of the post Скорость молекул примерно 500 м/с. Она не зависит от давления, а зависит от температуры.

Скорость и температура - одно и то-же. При повышении давления - температура растет; применяется то-самое векторное сложение скоростей.  

Source of the post скорость отдельно вылетающих молекул больше скорости потока в 50 раз. Соответственно импульс от вылетающих через мембрану молекул будет в 50 раз больше, как и сила. Потому что для создания этой силы использовалась кинетическая энергия молекул, а не та энергия, что была израсходована на создание избыточного давления 0,01 кгс/см2.

Влетели на скорости 500м/с; вылетели на такой-же, но передали импульс? Вы бредите? В реальности: влетели на 500м/с; вылетели, скажем, на 510м/с, за счет дополнительного импульса, переданного насосом. Вот от этих лишних 10м/с импульс и получите.

Source of the post Молекулы вылетают через отверстие направленно в одном направлении.

Опять проблемы с логикой: если из дырки однонаправленно летят молекулы, на скорости 500м/с, то скорость потока равна 500м/с 

Source of the post То есть, создаём избыточное давление и затрачиваем на это какую-то энергию. В результате молекулы вылетают через мембрану и при этом выделяется больше энергии, чем затрачено на создание избыточного давления.

Итоговый вывод, основанный на ложных рассуждениях 

Source of the post Эта энергия берётся от молекул газа.

Берется от насоса - энергия влетевших молекул никакого вклада не вносит.

Source of the post Если сосуд не перемещается, то и не совершается работа, так как нет перемещения. Скорость вылетающих молекул не уменьшается. Но когда сосуд начинает двигаться, то значит, что совершается какая-то работа и скорось молекул должна уменьшится. При движении сосуда молекулы вылетают в противоположном направлении. Поэтому относительно сосуда скорость молекул не изменяется - они вылетают со скоростью 500 м/с. Но за счёт того, что сосуд движется, скорсоть молекул уменьшается на скорость движения сосуда относительно внешних молекул. Скорсть молекул относительно вшеншних молекул уменьшилась - значит кинетическая энергия молекул уменьшилась и она была потрачена на движение сосуда. В результате температура газа, вылетающего в виде множества молекул. понижается. То есть, работа по передвижению сосуда была совершена только за счёт внутренней энергии газа. В результате этот газ получит тепло от окружающего газа и восстановит свою кинетическую энергию. То есть, скорость молекул возрастёт до 500 м/с. Всё очень просто. Ну каким надо быть непонятливым, чтобы не понять такого простого объяснения.

Снова ложные выводы

[petrovic11]

 При увеличении давления на 0,01 кгс/см2, температура увеличится незначительно и её можно не учитывать. Но даже если учитывать, то скорость молекул возросла. Соответственно и сила при вылете также возросла.
Ну какой ещё направленный поток молекул. Если бы молекулы вылетали в вакуум, где нет внешних молекул, то тогда можно говорить о направленном потоке молекул. Вылетевшая молекула продолжала бы лететь в одном направлении, так как внешних молекул нет и сталкиваться вылетевшей молекулы не с чем. Но дело происходит в газовой среде, где молекулы движутся хаотично см. рисунок. Вблизи мембраны молекулы движутся хаотично. Вот одна молекула после столкновения с внутренней молекулой летит в сторону мембраны, попадает в отверстие и вылетает наружу. Там тоже все молекулы летают хаотично. Вылетевшая молекула сталкивается с наружной и продолжает двигаться уже хаотично вместе с другими внешними молекулами. Направленно молекула движется только в промежутке между столкновением с внутренней и внешнеё молекулами (красная линия). Вот на этой длине свободного пробега, когда молекула пролетает в отверстие мембраны, она движется направленно. Всё. Дальше снова хаотичное движение.
Я не брежу, это вы не понимаете. Ну неужели так трудно понять разницу между потоком множества молекул и вылетом отдельных молекул. Когда насос закачивает газ, то он закачивает его в виде потока множества молекул. Скорость этого потока равна векторной сумме всех молекул и составляет несколько м/с. Когда молекулы вылетают поодиночке, то их скорость 500 м/с. Вот такой пример. Стоит лодка на воде с пулемётом. На лодку бросается коробка с лентой. Лодка получает импульс mv, где m - масса коробки, а v - скорость с которой её забросила на лодку. Допустим - 10 м/с. Лента заряжается в пулемёт и он начинает стрелять. Пули вылетают поодиночке со скоростью 500 м/с. Естественно, что импульс от вылетающих пуль будет в 50 раз больше, так как скорость пуль больше в 50 раз. При этом используется энергия пороха. Так вот коробка с патронами - это как бы поток множества молекул. Вылетающие пули - это вылетающие поодиночке молекулы. Как пишет Сивухин, сила при вылете молекулы аналогична отдаче при выстреле. Энергия пороха - это кинетическая энергия молекул. Если лодка на якореи неподвижна, то скорость пуль относительно воды 500 м/с. Если лодка под действием отдачи придёт в движение со скоростью 2 м/с, то скорость пуль относительно воды 498 м/с.

[dust1939]

Вы определитесь. То пишете:

Source of the post Молекулы вылетают через отверстие направленно в одном направлении.

 То:

Source of the post Ну какой ещё направленный поток молекул.

Source of the post Когда насос закачивает газ, то он закачивает его в виде потока множества молекул. Скорость этого потока равна векторной сумме всех молекул и составляет несколько м/с. Когда молекулы вылетают поодиночке, то их скорость 500 м/с.

Только вылетают они в разных направлениях 

Source of the post Вот такой пример. Стоит лодка на воде с пулемётом. На лодку бросается коробка с лентой. Лодка получает импульс mv, где m - масса коробки, а v - скорость с которой её забросила на лодку. Допустим - 10 м/с. Лента заряжается в пулемёт и он начинает стрелять. Пули вылетают поодиночке со скоростью 500 м/с. Естественно, что импульс от вылетающих пуль будет в 50 раз больше, так как скорость пуль больше в 50 раз. При этом используется энергия пороха. Так вот коробка с патронами - это как бы поток множества молекул. Вылетающие пули - это вылетающие поодиночке молекулы. Как пишет Сивухин, сила при вылете молекулы аналогична отдаче при выстреле. Энергия пороха - это кинетическая энергия молекул. Если лодка на якореи неподвижна, то скорость пуль относительно воды 500 м/с. Если лодка под действием отдачи придёт в движение со скоростью 2 м/с, то скорость пуль относительно воды 498 м/с.

Пример некоректный: в нашем случае пули должны сперва влетать в пулемет со скоростью 500 м/с. а затем вылетать в противоположном. Отдача будет скомпенсирована. И оружие такое есть - безоткатное.

[petrovic11]

Ну как вам ещёобъяснить? Вы рисунок видели. Так вот - молекулы вылетают через отверстие направленно.В одну сторону под каким-то телесным углом. И этого вполне достаточно. Дальше уже не важно по какой траектории полетит эта молекула. Главное, что она вылетела в определённом направлении. У вас есть воображение?
Воображение позволяет нам заглянуть за горизонт обыденной жизни. Воображение важнее, чем знание.
 А. Эйнштейн.
Ну неужели так трудно представить множество хаотично движущихся молекул? До мембраны двигаются молекулы хаотично. Через мембрану пролетают на длине свободного пробега молекулы направлено и дальше снова движутся хаотично. Представьте рой мошке. В этом рое мошки летаю хаотично и рой остаётся на месте. Подул ветеорок и стал сносить этот рой. Рой движется, но внутри этого роя мошки летают также хаотично. Примерно также и молекулы. Когда нет разницы давления, тогда скорость потока ноль. Но молекулы жвижутся со скоростью 500 м/с. Появилась разница давлений 0,01 кгс/см2. Воздух движется со скоростью 10 м/с, но внутри этого потока молекулы летают хаотично со скоростью 500 м/с. Через мембрану молекулы пролетают направленно. После мембраны молекулы снова движутся хаотично, как мошки в рое. Вылетают в одном направлении- это не значит, что вылетаю строго перпендикулярно к мембране. Ветер дует направлением с юга. Это не значит, что он дует строго с юга. Может и с юго-востока. а может с юго-запада. Нарпвление в одну стороны. Молекулы точно также вылетают под некоторым телесным углом в одном направлении. Но так как молекул много и они вылетают под различными углами, то в среднем можно считать, что среднее направление вылета множества молекул перпендикулярно к мембране (красная стрелка).
Ну не знаю, как вам ещё объяснить. Вот представьте, что какой-то объём воздуха находится в невесомой оболочке под некоторым давлением. Эту невесомая оболочка влетает в сосуд. со скоростью 10 м/с. На сосуд действует импульс mv, где m - это масса молекул внутри этой оболочки, а v - 10 м/с. Эта оболочка внутри сосуда лопается, давление внутри повышается и молекулы начинают вылетать через мембрану со скоростью 500 м/с. В результате через мембрану вылетит столько же молекул, сколько было в оболочке. Но эти молекулы вылетели поодиночке со скоростью 500 м/с. То есть. импульс от этих вылетевших молекул будет в 50 раз больше. Ну если и сейчас не поняли, то я не знаю, как вам ещё объяснить. Не зря писал Эйнштейн, что воображение важнее знаний.
 

[dust1939]

Вы невменяемый. Молекула влетела в верхнюю дырку - стукнулась о внутреннюю перегородку; попала в нижнюю емкость стукнулась в перегородку с другой стороны. и вылетела вон. Итоговый импульс полученный конструкцией 0
 Включеный насос ускорит молекулу, например на 10% - конструкция получит импульс равный 10% импульса молекулы. Всё. забудьте про свои 500м/с - они никак не участвуют в создании подъемной силы.

[petrovic11]

Ну ведь прекрасно поняли, что молекула влетевшая сверху не оказала влияния на сосуд. Ну почему дальше то не понятно? Забудем пока про 10%. Я же приводил пример с двумя мужиками. Увеличим количество мужиков, тогда может будет понятней. Стоит на рельсах вагон и по 100 мужиков с каждой стороны пытаются его сдвинуть с места. Каждый мужик действует на вагон с силой 50 кгс. С одной стороны на вагон действует сила 50 х 100 = 5000 кгс. И с другой стороны действуетс сила 50 х 100 = 5000 кгс. Силы равны и направлены друг против друга и поэтому компенсируются. На вагон сила не действует и он стоит на месте, сколько бы мужики не старались. На с одной стороны двум мужикам надоело это дело и они перестали толкать вагон. С одной стороны сила на вагон уменьшилась 50 х 98 = 4900 кгс. Но с другой стороны сила не изменилась - все 50 мужиков толкают 50 х 100 = 5000 кгс. В результате на вагон действует сила 5000 - 4900 = 100 кгс. Вот из-за того, что пролетевшие сверху молекулы не предают свои импульсы сосуду, давление снизу больше.
Молекула влетела в верхнюю дырку, стукнклась о перегородку, попала в нижнюю часть с помощью насоса и стукнувшись о перегородку с другой стороны, вылетела наружу. При ударе в перегородку на неё действует импульс молекулы 2mv. При ударе с другой стороны на перегородку также действует импульс молекулы 2mv. Эти импульсы компенсируются. И получается. что молекула как бы пролетела через сосуд и не оказала на него воздействия. Молекула не передала сосуду свой импульс. А импульс молекулы mv, где v - это тепловая скорость молекулы, а не скорость потока 10 м/с.
Напомню про демонов. Есть в пластине отверстие с дверцей, которой управляет демон. Демон видлит, что к отверстию движется молекула, он открывает дверцу и молекула пролетает на другую сторону, не оказывая воздействия на пластину. С другой стороны летит молекула к отверстию - демон дверцу не открывает и молекула, стукнувшись в дверцу. отскаивает. На пластину действует импульс 2mv. Аналог демона также пропускает молекулы сверху и они не оказывают воздействие на сосуд. То есть. выполняет ту же функцию, что и мифические демоны.

[zykov]

Source of the post Напомню про демонов. Есть в пластине отверстие с дверцей, которой управляет демон.

Если бы демон был, то получился бы ВД. Но дело в том, что демона нет.