Второе начало термодинамики - какие доказательства?

[поверхностный]

То есть вы считаете, что это можно сделать идеальной линзой или рефлектором?

[Вадим Семенов]

Извините, но я не понял, что "это" и что такое идеальная линза.

[Старый]

И тепло излучаемое стеной квартиры так можно собрать и термопару нагреть...

Конечно, можно. Ничто не запрещает.

 А с термопары ток мы пустим на обогреватель и будем греть вторую стену. Таким образрм одна стена будет сама собой остывать а другая - греться.

 Или будем брать тепло со всех стен и греть термопару. Ток с неё пустим на лампочку и телевизор. Тепло рассеется на лампочке и телевизоре и вернётся к стенам. И так по кругу. И топливо не нужно, зелёные в экстазе. А топливные и энергетические компании пусть удавятся.

[Старый]

Но для этого вам придется сначала охладить вашу линзу до весьма низких температур. Линзой, нагретой до комнатной температуры вы не сможете сконцентрировать тепло, излучаемое стенкой.

Это ещё почему?

(Зеркала инфракрасных телескопов охлаждают, как вы знаете.)

Знаю. А вы знаете почему?

Теплая линза находится в тепловом равновесии и представляет такой же излучатель (и поглотитель), как и сама стенка и потому ничего нагреть выше равновесной температуры не может.

Я и не заставляю линзу чтото греть. Греть будет собранное от стенки тепло (по версии 7-40)

[Вадим Семенов]

Это ещё почему?

Потому что линза перестанет работать как линза, а зеркало как зеркало. Очевидно, что они будет излучать просто как нагретая поверхность. И это само по себе было бы не страшно, но при этом они же будет и поглощать падающее излучение. Согласно закону Кирхгофа соотношение излучающей и поглощающей способности не зависит от материала, а является лишь функцией температуры и длины волны. Каковая функция является спектром абсоютно черного тела при соотвествубщей температуре. Короче, если ваша линза нагрета до температуры излучения определенной длины волны, то она же охотно поглощает на этой длине волны и становится непрозрачной.  Линза в нормальных условия работает как линза потому что ее температура много меньше температуры поверхности солнца, температуры излучения видимого света света. Попробуйте нагреть стеклянную линзу до свечения и сфокусировать ей свет. Уверяю, ничего не выйдет, падающий свет пойдет главным образом на нагрев самой линзы.

[Данилов]

В споре 7-40 с Кенгуру "про холодильники" хочу поддержать последнего

Если рассматривать холодильник как "черный ящик", то да, получается, нарушение 2-го начала: теплое тело помещается в теплое нутро ящика и при включении в сеть тепло от остывающего мяса передается горячему радиатору на задней стенке!
Но если рассматривать внутреннее устройство холодильника, становится ясно, что нас просто надули... Тепло всегда передается от более теплого более холодному!
"Изначальная температура хладагента" - комнатная! При включении компрессор сдавливает газ, и тот нагревается выше комнатной температуры. Затем он проходит через внешний радиатор, отдавая тепло в помещение, и наконец, дросселируется, возвращаясь к изначальному давлению (закон Менделеева-Клапейрона). При этом - ха-ха! - температура значительно понижается, и вот уже холодный хладагент отнимает тепло у нашего кусочка мяса. И где тут нарушение 2-го начала?
Вывод: тело можно сделать холоднее окружающей среды, не нарушая 2-го начала термодинамики. Гы!

Теперь пару слов о теории вероятности: мне всегда в ней что-то не нравилось.  :wink: Существует альтернативная теория, т.н. "законы Мерфи". Изначально они зародились как стеб, но сейчас в НАСА ее изучают на полном серьезе. По этим законам кроме статистики есть еще некая воля, сдвигающая вероятность в сторону наименее желаемого события

[Старый]

Ох, Семёнов, чтото вы не то говорите. Есть же опыты с отражением/преломлением ИК-лучей, и всё там работает. Те же "лучи холода" к примеру.

[Yuriy_B]

Сам догадался или прочитал где? Постулат равноправности направлений времени не имеет никакой общности, это частная аксиома механики, не более. Никакой физической общности этот постулат не имеет, уже потому хотя бы, что противоречит эксперименту - то есть не соответствует главному общефизическому критерию.

Когда это он противоречил эсперименту? Кстати, законы Нъютона выполняются тогда и только тогда, когда время оборатимо, так что эксперименты чтоли законы Нъютона опровергают?

Зачем это доказывать? 2-й постулат - это всего лишь второй постулат, он столь же отделен от других фундаментальных законов, сколь все другие фундаментальные законы. И ничем он них принципиально не отличается.

Так назовите силу Fтерм, которой он воздействует.

Так тебе и без того ничего не мешает использовать энергию солнца. Бери солнечную батарею или гидроэлектростанцию - и используй. При чём тут второе начало-то? Оно разве запрещает использовать энергию солнца?

Так онаведь рассеяная!

Разумеется. Ну и что? Ты хочешь доказать, что теория вероятностей неприменима к монетам и/или молекулам?

Обратное доказано!

Сам догадался или прочитал где? Термодинамика НИКАК не базируется на молекулярно-кинетической теории. Абсолютно. Ни один постулат или результат термодинамики никак не зависит от молекулярно-кинетической теории. А молекулярно-кинетическая теория основана на механике (во всяком случае, на классической механике) лишь в самой примитивной своей форме.

Ну базируется-не базируется, а нарушать не должна!

Чтобы использовать рассеяную энергию, её сперва надо научиться концентрировать. Есть у вас концентратор энергии?

Линза!

Хорошие вопросы, только зря вывалены кучей.
Насчет разворота молекул в обратную сторону. Во времена расцвета механики Лаплас предположил, что если знать начальное состояние молекул в какой-то момент времени, то можно в принципе рассчитать их положение в далеком будущем. Пример с телами и цветком аналогичен, только там прошлое повторяется само собой . Потом появилась квантовая механика и детерминизму пришел кирдык.

Детерминизму то может и кирдык, да статистические закономерности КМ так же симметричны, как детерминизм.

Ох, чтойто мне тут подозрительно. Так ведь и гиперболоид инженера Гарина можно сделать...

А дифракция?

Линза в нормальных условия работает как линза потому что ее температура много меньше температуры поверхности солнца, температуры излучения видимого света света. Попробуйте нагреть стеклянную линзу до свечения и сфокусировать ей свет. Уверяю, ничего не выйдет, падающий свет пойдет главным образом на нагрев самой линзы.

Линза у нас холодная.

[Yuriy_B]

Представьте: сосуд с раскаленной плазмой, абсолютно изолированый, бочка с теплом.
В него погружена камера с дыркой. В точке на противоположной стороне дырки вход - яркий кружок, как Солнце.
И так же, как от Солнца, можно нагреть пластинку до высокой температуры, выше, чем у дырки.
Поставить термопару: один электрод на пластине, другой снаружи камеры.
А полученую энергию - хоть в другой такой же сосуд. Если он маленький, постепенно он может стать горячее первого.

[Bell]

Давно хотел спросить, Юрочка, кого вы там избрали, что теперь собираетесь его судить?

[Дмитрий Виницкий]

Дежурного по палате.
Кстате, есть тема, Мухиноиды отдыхают. Глобальный заговор изготовителей термометров. От на скрывают правду - вода кипит не при 100, а при 80 градусах. все аптекари в доле. Обратите внимание - спирт в термометре максимум 80-ти градусный. Суньте спиртовой термометр в кипяток и убедитесь. Какие там 100 градусов, он взорвётся раньше. А ещй в ЕС запретили ртутные термометры. надеюсь, каждому свободнодумающему человеку ясно, почему?
А почмотрите на отложения вокруг горячих источников? Там -100 градусов? А накипи больше, чем в чайнике
Пользуйтесь, мухопаты...

[El Selenita]

Вот это уже слова не мальчика, но мужа. Если мы ИЗОЛИРУЕМ систему, т. е. полностью засунем ее в полость АЧТ, то тогда через какое-то время тепловые кванты, не могущие покинуть систему и хаотично в ней блуждающие и переотражающиеся, нагреют саму оптическую систему (линзу, рефлектор, световоды...) до температуры горячего тела, после чего линза/рефлектор придут в тепловое равновесие с ним и потеряют свои концентрирующие способности: будут отдавать нагревателю столько же тепла, сколько получают от него. И тогда уже никто никого нагревать не будет.

Но пока система не изолирована, и часть тепла в форме излучения ее покидает (уходя на далекие холодильники) - мы можем получать в фокусе сверхбольшие температуры.

К сказанному можно добавить, что не поглощать часть солнечного излучения линза не может в принципе: коэффициенты преломления и поглощения в диэлектрической среде связаны соотношениями Крамерса-Кронига. Согласно им абсолютно прозрачная непоглощающая среда обладает единичным коэффициентом преломления и ничего сфокусировать не сможет, а преломляющая среда неизбежно обладает ненулевым коэффициентом поглощения.

По сути линза представляет собой тепловую машину: получает тепло от нагревателя (солнца, ~6000K),  сбрасывает часть ее на холодильник (окружающий космос, 4K) и за счет этого производит полезную работу (нагрев диска до некоторой температуры, которая вполне может быть выше температуры нагревателя). Заметим, что за счет большой разницы температур теоретический КПД этой тепловой машины может быть достаточно высок: (6000-4)/6000 = 99.93%

Так я о том и говорю: линза будет работать как линза, пока она холоднее нагревателя. Просто, наверное, некоторые об этом забывают и полагают линзу чем-то идеальным. На подобной "засаде" погорели многие создатели ВД 2-го рода. К тому же типу относятся ВД 2-го рода для самопроизвольной концентрации молекул газа, где в роли концентратора выступает воронка: якобы в широкую горловину молекулы влетают свободно, а в узкую вылететь могут лишь немногие. Тоже ведь забывают, что воронка не может быть идеальной. Вот этот ВД с линзой - совершенно того же типа. И, похоже, некоторые здесь интуитивно чувствуют, что засада какая-то есть, но в чём она - сходу не видят. А потому ищут какие-то другие причины неработоспособности этого ВД, но ищут не в том месте.

[El Selenita]

И тепло излучаемое стеной квартиры так можно собрать и термопару нагреть...

Конечно, можно. Ничто не запрещает.

 А с термопары ток мы пустим на обогреватель и будем греть вторую стену. Таким образрм одна стена будет сама собой остывать а другая - греться.

Ну и что? То же самое проще сделать с помощью любой тепловой машины на цикле Карно. Чем это запрещено?

Или будем брать тепло со всех стен и греть термопару. Ток с неё пустим на лампочку и телевизор. Тепло рассеется на лампочке и телевизоре и вернётся к стенам. И так по кругу. И топливо не нужно, зелёные в экстазе. А топливные и энергетические компании пусть удавятся.

Нет. В замкнутой системе работать не будет, причину уже объяснил и я, и Вадим. Когда линза нагреется до температуры стены - машина остановится. Чтоб не остановилась, нужно охлаждать линзу. Разомкните систему, подсоедините линзу к холодильнику - и пожалуйста, Ваша тепловая машина будет работать, как любая другая. Но КПД выше того, что по Карно, Вы не получите. В реальности получите намного меньше: термопара - плохая тепловая машина.

[El Selenita]

То есть вы считаете, что это можно сделать идеальной линзой или рефлектором?

Нельзя теоретически, потому что теоретически идеальные линзы/рефлекторы неосуществимы. Точно так же, как демоны Максвелла.

[Старый]

Ну и что? То же самое проще сделать с помощью любой тепловой машины на цикле Карно. Чем это запрещено?

Где ж мы возьмём перепад температуры для тепловой машины?

Нет. В замкнутой системе работать не будет, причину уже объяснил и я, и Вадим. Когда линза нагреется до температуры стены - машина остановится.

Что это за закон такой - нагретое зеркало перестанет отражать тепло?

[El Selenita]

Но для этого вам придется сначала охладить вашу линзу до весьма низких температур. Линзой, нагретой до комнатной температуры вы не сможете сконцентрировать тепло, излучаемое стенкой.

Это ещё почему?

Старый, Вы, похоже, не понимаете, как на самом деле работает линза. На самом деле акт преломления/отражения света состоит в: 1) поглощении фотона из приходящего пучка; 2) излучения фотона в преломлённый/отражённый пучок. Однако нагретая линза излучает поглощённые фотоны не только в том направлении, куда должен по закону преломления/отражения идти преломлённый/отражённый пучок, но и во всех других направлениях. Вероятность излучения фотона в "нужном" направлении тем выше, чем больше разность между температурой падающего фотона и температурой линзы. Если температура линзы равна температуре падающего и поглощённого фотона, то вероятность переизлучения линзой поглощённого фотона будет одинакова для любого направления; т. е. эта нагретая линза (рефлектор) уже не будет преломлять/отражать фотоны преимущественно в "нужном" направлении, она их будет переизлучать во всех направлениях с одинаковой вероятностью. То есть полностью утратит свои свойства.

Теплая линза находится в тепловом равновесии и представляет такой же излучатель (и поглотитель), как и сама стенка и потому ничего нагреть выше равновесной температуры не может.

Я и не заставляю линзу чтото греть. Греть будет собранное от стенки тепло (по версии 7-40)

Не будет. Потому что линза перестанет быть линзой.

[El Selenita]

Ох, Семёнов, чтото вы не то говорите. Есть же опыты с отражением/преломлением ИК-лучей, и всё там работает. Те же "лучи холода" к примеру.

А в чём проблема-то? Что конкретно Вас смущает?

[El Selenita]

В споре 7-40 с Кенгуру "про холодильники" хочу поддержать последнего

Если рассматривать холодильник как "черный ящик", то да, получается, нарушение 2-го начала: теплое тело помещается в теплое нутро ящика и при включении в сеть тепло от остывающего мяса передается горячему радиатору на задней стенке!
Но если рассматривать внутреннее устройство холодильника, становится ясно, что нас просто надули... Тепло всегда передается от более теплого более холодному!
"Изначальная температура хладагента" - комнатная! При включении компрессор сдавливает газ, и тот нагревается выше комнатной температуры. Затем он проходит через внешний радиатор, отдавая тепло в помещение, и наконец, дросселируется, возвращаясь к изначальному давлению (закон Менделеева-Клапейрона). При этом - ха-ха! - температура значительно понижается, и вот уже холодный хладагент отнимает тепло у нашего кусочка мяса. И где тут нарушение 2-го начала?
Вывод: тело можно сделать холоднее окружающей среды, не нарушая 2-го начала термодинамики. Гы!

Так никто ж не спорит об устройстве холодильника. Разговор идёт о начлальном и конечном состоянии процесса. Производится процесс, в результате чего тепло передаётся от холодного к тёплому. И нет в этом ни парадокса, ни проблемы. Этот процесс ничем не запрещён, ибо передаётся тёплому не всё количество теплоты, полученное от холодного, а лишь часть. Другая часть покидает систему, уходя на внешний холодильник. Просто этот холодильник не сразу заметен.

[El Selenita]

Сам догадался или прочитал где? Постулат равноправности направлений времени не имеет никакой общности, это частная аксиома механики, не более. Никакой физической общности этот постулат не имеет, уже потому хотя бы, что противоречит эксперименту - то есть не соответствует главному общефизическому критерию.

Когда это он противоречил эсперименту?

Всегда и везде.

Кстати, законы Нъютона выполняются тогда и только тогда, когда время оборатимо, так что эксперименты чтоли законы Нъютона опровергают?

Законы Ньютона выполняются независимо от того, обратимо ли время.

Зачем это доказывать? 2-й постулат - это всего лишь второй постулат, он столь же отделен от других фундаментальных законов, сколь все другие фундаментальные законы. И ничем он них принципиально не отличается.

Так назовите силу Fтерм, которой он воздействует.

Что-что???

Так тебе и без того ничего не мешает использовать энергию солнца. Бери солнечную батарею или гидроэлектростанцию - и используй. При чём тут второе начало-то? Оно разве запрещает использовать энергию солнца?

Так онаведь рассеяная!

Ну и что?

Разумеется. Ну и что? Ты хочешь доказать, что теория вероятностей неприменима к монетам и/или молекулам?

Обратное доказано!

Где? Кем? Как я это пропустил? Где могу ознакомиться с теоретическим доказательством?

Сам догадался или прочитал где? Термодинамика НИКАК не базируется на молекулярно-кинетической теории. Абсолютно. Ни один постулат или результат термодинамики никак не зависит от молекулярно-кинетической теории. А молекулярно-кинетическая теория основана на механике (во всяком случае, на классической механике) лишь в самой примитивной своей форме.

Ну базируется-не базируется, а нарушать не должна!

Почему не должна? Молекулярно-кинетическая теория в своей "непримитивной" форме выходит за рамки применимости механики. А в примитивной - она и не нарушает.

Чтобы использовать рассеяную энергию, её сперва надо научиться концентрировать. Есть у вас концентратор энергии?

Линза!

Линзой ты не нарушишь 2-е начало термодинамики.

Линза в нормальных условия работает как линза потому что ее температура много меньше температуры поверхности солнца, температуры излучения видимого света света. Попробуйте нагреть стеклянную линзу до свечения и сфокусировать ей свет. Уверяю, ничего не выйдет, падающий свет пойдет главным образом на нагрев самой линзы.

Линза у нас холодная.

Пока она холодная, пока она охлаждается - всё будет работать. Только 2-е начало термодинамики нарушаться не будет.

[Старый]

Старый, Вы, похоже, не понимаете, как на самом деле работает линза. На самом деле акт преломления/отражения света состоит в: 1) поглощении фотона из приходящего пучка; 2) излучения фотона в преломлённый/отражённый пучок.

Такое я действительно не понимаю. Это чего у нас: линза - люминофор? А где вы такое прочитали? Часом не сами додумались?

Однако нагретая линза излучает поглощённые фотоны не только в том направлении, куда должен по закону преломления/отражения идти преломлённый/отражённый пучок, но и во всех других направлениях.

А мне по барабану куда она излучает свои фотоны. Мне главное чтоб мой тразился (преломился) в нужном мне направлении. А если она в добавок к нему ещё и свой излучит то мне же и лучше - термопара сильнее нагреется.

Вероятность излучения фотона в "нужном" направлении тем выше, чем больше разность между температурой падающего фотона и температурой линзы.

Какая ещё вероятность? Какая температура фотона?
 Это чего, качество оптики зависит от температуры зеркал? А почему телескопы никто не охлаждает? Почему у них при 300К фотоны не отражаются кто куда?

Если температура линзы равна температуре падающего и поглощённого фотона, то вероятность переизлучения линзой поглощённого фотона

Какое ещё переизлучение? Кто переизлучает? Молекулы стекла, чтоли? Интересно даже, а поглощают и переизлучают только молекулы стекла находящиеся на поверхности линзы или и в толще тоже?
 Но всётаки просветите для начала как это стекло-люминофор поглощает и переизлучает фотоны? Это в каких институтах такому учат?