СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Термодинамика ПОЛНОЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОАНИЕ ВОЗМОЖНО ЛИШЬ В ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ВТОРОГО РОДА !

 

ПОЛНОЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОАНИЕ ВОЗМОЖНО ЛИШЬ В ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ВТОРОГО РОДА !

© В. Михайлюк

Контакт с автором: injener-mvv@rambler.ru

 

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 противоречит сам себе! Ведь это он постулировал, что самопроизвольно, теплота может переходить только от тел более нагретых к телам менее нагретым. И не важно, что он ничего не говорил о случаях равенства температур, ибо за мгновением возникновения теплотока, для соблюдения второго начала, должно следовать мгновение обратного теплотока. И последнее. Изменение внутренней энергии в условиях термоизоляции, это разве не есть термодинамическое преобразование энергии и одновременно адиабатический процесс? Что ещё мы ищем? Это же следует из уравнения Клапейрона-Менделеева. В виде: i/2 P*V = i/2 m/µ *R*T.

Обе части уравнения выражают внутреннюю энергию газа. Каким образом мы можем отнять энергию у порции газа в цилиндре под поршнем заданного параметрами: i,m,µ,R , только если вариации P,V приведут к снижению Т. А это адиабата. Другое дело, что адиабата сопровождается утечками(как со знаком +,так и - ), в т.ч. и умышленными(но это уже техника преобразования). Как видим полный провал на участке АВ, но одно обстоятельство ещё нужно взять на заметку – контакта с “холодильником” пока не было. Смотрим далее.

Затем р.т., расширяясь адиабатически (по адиабате ВС), охлаждается до температуры Т2 и приводится в тепловой контакт с холодильником.”

Ни чего не заметили? Всё хорошо, всё правильно ... но!

Как видите процесс съёма энергии с р.т. завершен, в принципе мы бы могли завершить преобразование и сбросить отработанное р.т. в атмосферу, это допускает в своих рассуждениях и Карно, так? А где провозглашённый, уважаемым Карно, необходимостью всякого т/д преобразования, холодильник? У самого Карно он используется лишь для возвращения р.т. в исходное состояние, сам процесс съёма энергии с р.т. происходит без теплового контакта с холодильником! Дальше, больше. А каким образом р.т. догадалось остановить поршень (процесс съёма энергии) в момент когда, его температура сравнялась с темп-рой холодильника Т2? Заметьте, без непосредственного контакта! Вас не шокирует то обстоятельство, что, являясь термодинамическим преобразованием по своей физической сути, адиабатический процесс расширения р.т., у Карно вообще выпал из расчётов.

После Карно, по настоящее время, не нашлось ни одного физика, который бы отнёсся к проблеме термодинамического преобразования беспристрастно, с полным анализом с чистого листа. А ведь предпосылки к этому возникли уже с начала 20го столетия, с 40-50 годов возникла уйма фактов вопиющего несоответствия лженаучного раздела физики термодинамики. Вполне оправдательно, что гении науки находились на передовых рубежах науки, дающих захватывающие разум результаты: физика низких температур, физика высоких энергий, ядерная физика, квантовая теория излучения и физика полупроводников, преодоление земного тяготения, создание и развитие вычислительной техники. Но вы чувствуете, как наше общество насытилось захватывающими результатами, а по сути, они стали исчезать из нашей жизни. В науке, в техническом развитии нашей цивилизации, появился большой спад и виной тому, огромная язва на теле прогресса, “лженаучный филиал” физики - термодинамика. Я нисколько не преувеличиваю. Энергетика цивилизации- основа её прогрессивного развития и процветания. Именно она, с подачи “теплородиста” Карно оказалась поражённой недоброкачественной опухолью на теле науке. И если её не победить, исход известен. Мы собрались овладеть термоядерной энергией, но не можем одержать окончательную победу над “химическим топливом” имея в руках реакцию распада атома, в миллион раз превосходящую в энергоёмкости реакцию химического горения, подаренную первобытному человеку, полу обезьяне, матушкой природой. Но реакцией, и это ОДНОЗНАЧНО, её уничтожающей. Мы примитивнее наших предков, ходивших на полусогнутых, ибо “с вилами кидаемся” на АЭС, очередным даром природы человечеству, вместо того, чтобы разобраться, почему они не оправдывают наших надежд. Мы полный отстой в периоде развития цивилизации.

Но вернёмся к конкретике. Продолжим выявлять и опровергать конкретные ошибочные решения. Очередным заблуждением является убеждение, высказывания (в т.ч. весьма выдающихся) учёных о том, что невозможно периодически повторяющееся полное преобразование энергии, т.е. разовое они допускают.

Методом перепада давления, а он является единственным, известным применением, методом термодинамического преобразования энергии, НЕВОЗМОЖЕН и разовый акт преобразования. И к ошибочному сужению, привел таки, цикл Карно. На самом деле, если мы произвели накачку р.т. в цилиндре под поршнем, за счет его температурного нагрева до получения давления, приводящего в движение поршень, то получить назад потраченную энергию, за счёт снятой энергии с адиабатически расширяющегося р.т. мы не сможем по элементарной причине. Для того что бы произошло полное преобразование, в указанном случае, необходимо возвращение р.т. к исходным параметрам(Р,Т), а это требует необходимости протекания процесса, до равенства “0” сил противодействия расширению. Это сила сопротивления + сила механического преобразования. Если силы сопротивления мы условно можем приравнять к нулю, то сила механического преобразования не может равняться “0” по определению, ибо этот процесс теоретически не может быть назван преобразованием энергии, в связи с отсутствием возникновения таковой. Как видите, имеется абсолютно точное теоретическое доказательство сказанному. Но эти теоретические измышления не имеют ничего общего с практическим преобразованием в двигателях. Практически одними из приоритетных параметров является величина снимаемого усилия, громоздкость конструкции двигателя (вес на единицу мощности). Вот тут и получается, что минимально необходимая величина этого усилия на порядки превышает силы трения и утечки. Поэтому модель невесомого поршня (а именно таковая рассматривается в качестве разового полного преобразования) ошибочна теоретически и выглядит дилетантской практически. Манипулируя глубиной адиабатического преобразования, конструктор, исходя из планируемых качеств, выбирает консенсус наиболее влияющих параметров: крутящий момент, относительный вес на единицу мощности, к.п.д.(расход топлива) и останавливается на конкретном варианте. Умозаключение Карно, о том, что кпд не зависит от двигателя, а лишь от температуры холодильника и нагревателя, беспочвенно и просто глупо. Не будем вдаваться в длительную полемику по случаю равных кпд “поршня”, “турбины”, “ракеты”, при равных Т2, Т1, возьмём самый наглядный пример. Поршень в цилиндре под паром. Неизменны “тепловые резервуары” холодильникаТ2 и нагревателяТ1 , изменение величины хода поршня приведёт к соответствующему изменению к.п.д.

Наконец об энтропии как о мере хаоса.

Энтропия “S”, обычная физическая величина, необоснованно наделенная магическими свойствами, во времена экстренного спасения не выдерживающей критики термодинамики, некий её “философский камень”. Говорить о том, что с падением температуры газов их движение упорядочивается, аналогично утверждению о том, что при замедленном просмотре молекулярного движения, увеличивается упорядоченность их движения. Судите сами. Максвеллом установлена вероятностная зависимость распределения молекул по абсолютным значениям их скоростей, а это уже закон. Полным хаосом остаётся направление движение молекул, которое остаётся равновероятным по всем направлениям. И кто доказал, а может быть есть желающие сделать это сейчас, что существуют “любимые” направления для определенных значений температур?

На основании выше изложенного напрашивается вывод: невозможно полное преобразование энергии ни в разовом акте, ни в циклически повторяющихся, сложенных из них, процессах. Но это касается лишь проанализированного способа перепада давлений с предоставленными ранее пояснениями и доказательствами. Но делать из этого вывод о всеобщем вето природы на все виды термодинамических преобразований бездоказательно и абсурдно.

Мной разработан способ термодинамического преобразования второго рода, позволяющий, производить преобразование с к.п.д. близким к 100%. Простота идеи этого способа, делает её лёгкой добычей даже для почтового служащего со средним образованием. Абсолютно конфиденциальная разработка ещё более упрощает возможность присвоения авторства транзитному обладателю пакета документов на патентование. Искушение будет огромным, и надеяться лишь на высокие моральные качества транзитёров, было бы глупо. Этот способ, это новая эра энергетики, транспорта, экологии, освоения космоса, именно освоения, а не исследования, не говоря уже о прямой, более чем двукратной экономии всех видов топлива. Конечно, материализация проекта в виде опытного образца требует доступа к высокотехнологичным промышленным процессам и обладания, для этих целей, определённым финансовым пакетом. Но приоритетным условием для, начала работ по патентованию, является обязательное появление публикаций в СМИ или официальных физических изданиях , такого вида:

““ неким Injener-mvv@rambler.ru , произведена публикация нескольких статей в изданиях и форумах интернета, о разработке им способа термодинамического преобразования второго рода с кпд близким к 100%, в доказательство он приводит перечень ошибок лежащих в основании второго начала т/динамики. И далее точное изложение опровергаемых мной существующих положений официальных научных источников””. Комментарии к ним меня не интересуют, пусть они будут разгромными для меня, главное только то, что неукоснительно должно быть соблюдено указанное в кавычках. Оказание помощи в исполнении этого первоначального условия, будет первым шагом к взаимному сотрудничеству. В верности своей разработки уверен, она выполнена в виде мех.мат. модели и разработки одного из видов физической модели. Конечно, как говорится мы не боги, но если МКТ верна, в чём у меня нет сомнений, то проект будет осуществлён, причём в кротчайшие сроки. В противном случае наука получит доказательство несостоятельности молекулярного устройства мира, а это возможно?

Дата публикации: 16 марта 2009
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.