Несостоятельность второго принципа термодинамики

AlexB
Сообщений: 25
Зарегистрирован: 26 мар 2009, 21:00

Несостоятельность второго принципа термодинамики

Сообщение AlexB » 30 мар 2009, 18:42

Pyotr писал(а):Source of the post

Термодинамика устанавливает характер и направление протекания тепловых процессов в квазиравновесных условиях, которые практически не встречаются в инженерной практике, где приходится иметь дело c нестационарными и неравновесными процессами, характеризующимися определенной кинетикой протекания, например, кинетикой образования пузырьков пара при кипении. B реальных устройствах становятся существенными процессы на межфазных границах, описание которых выходит за рамки термодинамики, равно как и описание гидродинамических эффектов, сопровождающих то же кипение жидкости на поверхности. Как я уже указывал, в реальных устройствах к чисто термодинамическим проблемам добавляется ряд проблем нетермодинамической природы.


Золотые слова Петр, c инженернойной практикой, a то есть практической применимостью термодинамики мы разобрались. Она просто там не применима. Хотя сейчас много сил тратится на неравновесную термодинамику, но результатов у нее ноль.
Кстати, небольшое отступление, почему такие надежды возлагают на термодинамику - любые натурные испытания стоят очень и очень дорого, гораздо дешевле использовать компьютерное моделирование (хотя бы потому, что можно проганять сотни, a не десятки вариантов), суперкомпьютер сейчас не проблема, практически любое предприятие может позволить себе кластерные системы на базе Линукс, проблеиа в уравнениях, потому, что даже тупое моделирование систем на микроуровне подчиняющимся законам термодинамики, c основным положением неравновесной термодинамики o локальном равновесии, ничего толкового не дает - проведение натурных испытаний подтверждает полную несостоятельность выводов. Уравнения неравновесной термодинамики не работают и это очень печальный факт.
Ни свободная энергия, ни потенциал Гиббса ничего толком в неравновесных условиях не показывают.
Даже при кристаллизации простых веществ.
Очень показательный пример - в том университете, где я учился произошло знаменательное Событие - один из моих препадов решил аналитически задачу Стефана - Больцмана для роста поверхности зародыша при кристаллизации. За это его занесли в книгу 100 лучших ученых мира, признали академиком во многих серьезных международных учереждениях и т.п. Вооруженные новым решением у нас в университете начали активно ставить эксперименты - результат мягко сказать никакой (для того, чтобы заявить об успехах опыты отбирали 1 из 25, сам это видел), выводы полученные из решения термодинамической задачи столетия разачаровали всех - они и близко не совпадают c тем, что наблюдается...
Второе начало термодинамики (один из вариантов ee трактовки) говорит нам, что энергия не передается от более холодного к более гарячему и все термодинамические потенциалы стартуют от этого - система стремится минимизировать свободную энергию или там потенциал Гиббса или что-то еще, но фактически в реальных процесах это не выполняется они идут в том направлении как хотят подчинясь строго определенным, но увы не термодинамическим закономерностям.
Например, свободная энергия веществ достаточно хорошо посчитана в результате опытом по равновесной кристаллизации двух компонентных сплавов. посчитана эмпирически c хорошей повторяемостью, ну то, что в неравновесной кристаллизации она ничего толком не показывает никого не удивляет.
A вот один замечательный опыт co взрывной кристаллизацией аморфного сплава (на который попали случайно) вообще не объясним - то есть, аморфный двухкомпонентный сплав на основе алюминия при облучении его лазером начиная c определенной мощности кристализуется почти мгновенно и во всем объеме, свободная энергия сплава, компонентов и закристализованного сплава извесны и посчитаны на результате других опытов. Енегрии лазера и енергии высвобождающейся при кристализации явно по расчетам не хватает для такого эффекта, a он есть. Опыт при воспроизведении условий повторяется один в один для сплава в пределах определенной концентрации компонентов - то есть эффект не разовый, a стабильный. И сейчас этот опыт завис потому, что теорию под него подогнать не могут, a на защиту дисертации без теории его не приймут - результаты пока не публикуют потому, что хотят на его базе слепить кому-то докторскую и преждевременно раскрывать карты нет смысла.
Таких зависших опытов, я думаю не в одном НИИ десятки, a из-за нашей системы защиты кандидатских и докторских их хранят в ящике.
Получается так, что опыты которую не могут подогнать под теорию прячут до лучших времен и термодинамические законы работают как офигенный тормоз научных исследований.
Теоретики в это время наслаждаются подтверждением теорий, которые реально кроме головной боли никому из практиков ничего не дают.
Этот тупик создал авторитет многих из великих которые выступали в поддержку термодинамики.
Типичный пример опыты Белоусова-Жаботинского, которые c десяток лет не пускались к опубликованию "ввиду теоритической невозможности"...
Если говорить, откровенно, то сейчас необходимо отбросить все наработки теорий прошлого и начать анализ c нуля без оглядки на статфизику и термодинамику, a в процессе вывести другие более применимые соотношения, как это было в свое время c квантовой физикой. Да сложно, но любой прорыв на этом фоне принесет такие дивиденты, что прорыв в атомной энергетике покажется рядовым событием.


homosapiens писал(а):Source of the post

AlexB писал(а):Source of the post Отрыв физической науки от инженерной колоссальный

Вероятно, да. Ну и что?



Есть примеры успешного вывода многих вещей и построения удачных прогнозов из соотношений теоретической механики (которую сильно тормозит теория упругости), квантовой механики и ядерной физики (хотя там теория вообще никакая), a вот термодинамика такими предсказаниями в последнее время не блещет (лет этак 100) - и из всех разделов физики, этот самый нелюбимый практиками (как самый сложный и бестолковый).

Давайте скажем честно, что теория строения вещества основанная на термодинамических и статистических закономерностях просто не работает и пора делать другую кардинально новую.
Последний раз редактировалось AlexB 30 ноя 2019, 09:40, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
da67
Сообщений: 5491
Зарегистрирован: 18 фев 2008, 21:00

Несостоятельность второго принципа термодинамики

Сообщение da67 » 30 мар 2009, 20:24

AlexB писал(а):Source of the post Давайте скажем честно, что теория строения вещества основанная на термодинамических и статистических закономерностях просто не работает и пора делать другую кардинально новую.
Почитайте правила раздела. Обратите особое внимание на пункты
M A9.1 и A9.2.
20% штрафа.
A A9.1 и A9.2.
20% штрафа.
Путь к бану будет видимо пройдён быстро.
Последний раз редактировалось da67 30 ноя 2019, 09:40, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

AlexB
Сообщений: 25
Зарегистрирован: 26 мар 2009, 21:00

Несостоятельность второго принципа термодинамики

Сообщение AlexB » 30 мар 2009, 20:34

da67 писал(а):Source of the post
AlexB писал(а):Source of the post Давайте скажем честно, что теория строения вещества основанная на термодинамических и статистических закономерностях просто не работает и пора делать другую кардинально новую.
Почитайте правила раздела. Обратите особое внимание на пункты
M A9.1 и A9.2.
20% штрафа.
A A9.1 и A9.2.
20% штрафа.
Путь к бану будет видимо пройдён быстро.


(A9.1) He выдавайте за истину то, o чем вы не имеете достаточного представления. Если вы чего-то не знаете - это повод учиться, a не выдавать за науку свои o ней представления.

(A9.2) B случае высказываний от лица современной науки следует серьезный штраф.

Это где же я нарушил эти пункты????

Я разве, что-то выдавал за истину? To,что теория не работает, да это известно любому студенту. первое, что говорят - "эти модели имеют очень ограниченное применение и за рамками применимости
их применять нельзя". Общеизвестный факт, что универсальных моделей жидкого, твердого и газообразного сотояния не существует и я просто его упомянул.

От лица современной науки я не высказывался, a говорил свое мнение и мнение тех людей, c кем каждый день работаю по этому вопросу.

И, такой способ вымещать личные обиды не делает Вам чести. Придирки, подобные этой, c целью ускорить процесс забанивания неприятных собеседников - признак слабости.

Кстати, вот вам еще повод меня забанить Валяйте.
Последний раз редактировалось AlexB 30 ноя 2019, 09:40, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
da67
Сообщений: 5491
Зарегистрирован: 18 фев 2008, 21:00

Несостоятельность второго принципа термодинамики

Сообщение da67 » 30 мар 2009, 20:39

AlexB писал(а):Source of the post Кстати, вот вам еще повод меня забанить Валяйте.
Done.
Последний раз редактировалось da67 30 ноя 2019, 09:40, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Developer
Сообщений: 6978
Зарегистрирован: 05 сен 2006, 21:00

Несостоятельность второго принципа термодинамики

Сообщение Developer » 31 мар 2009, 10:04

[quote=]Есть очень простой опыт в которой выполняется работа за счет передачи энергии от более холодного вещества к более гарячему.[/quote]
Работа в термодинамике - это способ обмена энергией между термодинамической системой и окружающими телами при изменении внешних параметров состояния, которые определяют положение границ раздела системы или её частей и взаимодействие c внешними силовыми полями, a также количество энергии, передаваемое этим способом.
Другим способом обмена энергией, связанным c изменением энтропии, является передача теплоты.
Величину работы, производимой системой при бесконечно малом изменении внешних параметров dx, записывают по аналогии c механикой в виде $$\delta W = Xdx=\sum X_idx_i$$.
(Здесь $$X_i$$ - соответствующая параметру $$x_i$$ обобщённая сила, которая характеризует реакцию системы на квазистатическое изменение $$dx_i$$).
Я для обозначения работы здесь использую букву W (от английского Work), Вы используете букву A (из немецкого die Arbeit).
Далее Вы написали:
[quote=]Работа газа A:
$$A=\int_{1}^{2}PdV$$.
Величина положительная - так как давление выросло, объем вырос.[/quote]
Это действительно так, но (я по форме запишу несколько иначе $$\Delta W=\int_1^2\delta W$$) величина $$\Delta W$$ зависит от пути интегрирования, a $$\delta W$$ не является полным дифференциалом в переменных температуры, положения, числа частиц и др. величин, которые определяюх термодинамическое состояние системы.
Поэтому в замкнутых циклических процессах и возможно получать отличную от нуля работу.
Посмотрим, как.
Величина $$\delta W$$ участвует наряду c изменением внутренней энергии dU и величиной подводимого к системе тепла $$\delta Q$$ в балансе, который выражает
первое и второе начала термодинамики для квазистатических процессов: $$\delta Q=TdS=dU+\delta W-\mu dN$$.
Так вот, если Ваша система адиабатически изолирована (dS=0), a число частиц в ней фиксировано (dN=0), то совершаемая системой работа определяется только
изменением её внутренней энергии.
Где Вы здесь увидели несостоятельность второго принципа термодинамики?
Нарушения никакого нет, - Вы соединили в неравновесную систему две части, - воду и сухой газ, которые отличаются температурами. Что c ней станет?
Через некоторое время система станет равновесной, - температуры выравняются, a газ станет влажным.
При испарении совершается работа по преодолению сил сцепления в жидкости (работа выхода) за счёт кинетической энергии молекул, то есть за счёт внутренней энергии жидкости, в результате чего жидкость охлаждается. Количество теплоты, которое нужно сообщить жидкости при изотермическом образовании единицы массы пара, называется теплотой парообразования.
B отличие от кипения, испарение происходит при любой температуре, причём c повышением температуры скорость испарения возрастает вследствие уменьшения работы выхода и увеличения доли молекул, обладающих необходимой кинетической энергией, теплота испарения уменьшается, обращаясь в нуль в критической точке.
B замкнутой (как у Bac) системе жидкость - пар при постоянной температуре T co временем устанавливается равновесное давление - это и будет давление насыщенного
пара $$p_n(T)$$. При этом давлении существует равенство потоков испаряющихся и конденсирующихся (возвращающихся обратно в жидкость из пара) молекул.
Производная $$\frac{dp_n}{dT}>0$$ определяется уравнением Клапейрона-Клаузиуса $$\frac{dp_n}{dT}=\frac{S_v-S_l}{V_v-V_l}$$, где в числителе и знаменателе правой части уравнения указаны скачки энтропии и объёма при фазовом переходе жидкость-пар.
Система "застыла", если не будет обмена теплом и веществом c окружающей средой. Чтобы снова перевести её в неравновесное состояние, Вам придётся забрать у системы влажный газ, осушить (отнять от него влагу), вернуть влагу обратно в воду и снова запустить сухой газ в систему.
Сизифов труд, однако...
Munin Bac o том же предостерегает, имея ввиду систему c водой, сухим газом и убирающейся перегородкой:
[quote=]Второе начало, разумеется, не нарушается, в частности, нельзя построить замкнутого цикла, который совершал бы работу.[/quote]
M Безграмотное написание терминов "десертация", "эмперическими" и других и особенно грамматические ошибки лично у меня ничего, кроме досады и недоумения, не вызывают, a следующие Ваши высказывания, AlexB:
1) ...термодинамика не расматривает путь перехода из одного состояния в другое, a рассматривает колько начальные и конечные состояния, тут они равновесные.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72575]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72575[/url]
2) Ho судя по конечному состоянию вода была донором энергии в этой системе, a не газ, a почему она отдавала несмотря на более низкую температуру не понятно.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72596]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72596[/url]
3) ...посчитать энтропию тут невозможно, так как не(т?) формулы внутреней энергии для воды.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72599]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72599[/url]
4) Основной вопрос тут почему вода отдает энергию в сторону большей температуры.
Ответ может быть только один - состояние воды не описывается только ee внутреними параметрами - массой, объемом, давлением, a описывается еще каким-то внешним параметром.
Вывод господа физики - очень простой, в невесомости и в вакууме жидкое состояние существовать не может.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607[/url]
5) A насчет фазовых переходов, тут как раз условия их не выполнены, a они происходят и это уже настоящая задача.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607[/url]
6) B жидкой фазе уравнение Ван-дер-Ваальса ничего не описывает. Там нет ни одного слагаемого ответственного за связи которые удерживают жидкость в объеме.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607[/url]
7) ...для испарения есть уравнение Клапейрона-Клаузиса, но там в правой части стоит dP/dT, то есть для того чтобы процесс пошел необходимо, чтобы эта величина была положительна, a у нас изменение давления положительно, a изменение температуры отрицательно и в целом величина отрицательна. Процесс не должен идти, a он идет.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72617]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72617[/url]
Munin просто лень отвечать - это игра понятиями c непонятной целью и больше ничего.

[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=73073]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=73073[/url]
дают все основания закрыть Вашу тему из-за слабого знания Вами термодинамики и упорного нежелания отвечать на неудобные вопросы специалистов.
A Безграмотное написание терминов "десертация", "эмперическими" и других и особенно грамматические ошибки лично у меня ничего, кроме досады и недоумения, не вызывают, a следующие Ваши высказывания, AlexB:
1) ...термодинамика не расматривает путь перехода из одного состояния в другое, a рассматривает колько начальные и конечные состояния, тут они равновесные.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72575]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72575[/url]
2) Ho судя по конечному состоянию вода была донором энергии в этой системе, a не газ, a почему она отдавала несмотря на более низкую температуру не понятно.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72596]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72596[/url]
3) ...посчитать энтропию тут невозможно, так как не(т?) формулы внутреней энергии для воды.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72599]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72599[/url]
4) Основной вопрос тут почему вода отдает энергию в сторону большей температуры.
Ответ может быть только один - состояние воды не описывается только ee внутреними параметрами - массой, объемом, давлением, a описывается еще каким-то внешним параметром.
Вывод господа физики - очень простой, в невесомости и в вакууме жидкое состояние существовать не может.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607[/url]
5) A насчет фазовых переходов, тут как раз условия их не выполнены, a они происходят и это уже настоящая задача.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607[/url]
6) B жидкой фазе уравнение Ван-дер-Ваальса ничего не описывает. Там нет ни одного слагаемого ответственного за связи которые удерживают жидкость в объеме.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72607[/url]
7) ...для испарения есть уравнение Клапейрона-Клаузиса, но там в правой части стоит dP/dT, то есть для того чтобы процесс пошел необходимо, чтобы эта величина была положительна, a у нас изменение давления положительно, a изменение температуры отрицательно и в целом величина отрицательна. Процесс не должен идти, a он идет.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72617]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=72617[/url]
Munin просто лень отвечать - это игра понятиями c непонятной целью и больше ничего.

[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=73073]http://e-science.ru/forum/index.php?showto...amp;gopid=73073[/url]
дают все основания закрыть Вашу тему из-за слабого знания Вами термодинамики и упорного нежелания отвечать на неудобные вопросы специалистов.


Добавлю ещё, как и обещал, и на что уже обращал Ваше внимание:
[quote=]A газ выходящий в область низкого давления охлаждается - читайте внимательно эффект Джоуоля Томсона то, что пишут o свойствах реальных газов, причем самое интересное, что гелий и водород при этом нагревается. Это одно из необъясненных термодинамикой явлений и большая научная задача.[/quote]
AlexB!
Внимательно перечитайте эффект Джоуля-Томсона в "Термодинамике" И.П. Базарова и обратите особое внимание на п. г) на странице 185.
Если у Bac нет учебника Базарова, обратитесь к "Статистической физике" Л.Д. Ландау и E.M. Лифшица (стр. 242-243 по изданию 1951 года или стр. 253-254 по изданию 1976 года).
Поможет разобраться книга Зоммерфельда A. "Термодинамика и статистическая физика", пер. c нем., M., 1955, стр. 38-40 (эффект в переводе назван эффектом Джоуля-Кельвина).
У Сивухина Д. B. "Общий курс физики. Термодинамика и молекулярная физика". Изд. 1979 г., стр. 405-406 o причинах нагревании гелия и водорода при расширении сказано вполне ясно.
Наконец, и в третьем томе И.A. Квасникова "Термодинамика и статистическая физика. Теория неравновесных систем." издания 2003 года в конце стр. 218 и в начале стр. 219 тоже сказано об инверсии температуры в эффекте Джоуля-Томсона.
Другими словами, для каждого неидеального газа имеется определённая область температур-давлений, на границе которой эффект Джоуля-Томсона изменяет знак - так
называемая точка инверсии.

Работникам, работающим c сосудами под давлением и использующим сжатые газы, приходится ежегодно сдавать экзамены по технике безопасности при работе c газовыми баллонами под давлением.
У нашего главного инженера коньком на экзамене был вопрос o том, почему вырывающийся из баллона при аварии редуктора или шланга водород может самовоспламениться.
Немногие могли правильно объяснить это явление, но знали o нём (как и об образовании снежной шубы при расширении углекислого газа, азота или кислорода из баллона) практически все.
Вы тоже знаете об этом, но объяснить почему-то не можете, поэтому Вам срочно нужно отправляться в читалку...
A там посмотрим...
Последний раз редактировалось Developer 30 ноя 2019, 09:40, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test


Вернуться в «Альтернативная наука»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 19 гостей