Второй закон термодинамики.Верен или нет?
 

Цитирую ВП.

При этом специалистам-энергетикам и человечеству в целом придётся пересмотреть своё отношение к “священности” догматов С. Карно (1824 г.) и как минимум — к “священности” второго начала термодинамики.
Чтобы показать, что есть предмет для серьёзного разговора и переосмысления давно известного, мы не будем ссылаться на публикации в “жёлтой прессе” и на мнения пациентов психбольниц, а обратимся к рассмотрению достижений науки, которые признаются адекватными жизни, и к некоторым мнениям о них тех людей, чья научная состоятельность и добросовестность признаются РАН точно так же, как и в остальном мире.

Приведём основные формулировки второго начала термодинамики:

Невозможен переход теплоты от тела более холодного к телу, более нагретому, без каких-либо других изменений в системе или окружающей среде (Р. Клаузиус).

Невозможно создать периодически действующую (совершающую какой-либо термодинамический цикл) машину, вся деятельность которой сводилась бы к поднятию некоторого груза (механической работе) и соответствующему охлаждению теплового резервуара (У. Томсон, М. Планк).

Невозможно построить вечный двигатель второго рода (В. Оствальд).

В замкнутой, т. е. изолированной в тепловом или механическом отношении системе, энтропия либо остаётся неизменной (если в системе протекают обратные, равновесные процессы), либо возрастает (при неравновесных процессах) и в состоянии равновесия достигает максимума.

Это эквивалентные формулировки второго начала термодинамики, взятые из “Советского энциклопедического словаря” 1986 г. (В термодинамике энтропия определяется из следующего соотношения: dS=dQ/T , где dS — приращение энтропии; dQ — соответствующее приращение теплоты при абсолютной температуре Т, измеряемой в градусах Кельвина: 0ОС = 273ОК). В том же словаре читаем:

«Вечный двигатель второго рода — воображаемая тепловая машина, которая в результате совершения кругового процесса (цикла) (в пространстве параметров, описывающих её рабочее тело: — ВП СССР) полностью преобразует теплоту, получаемую от какого-либо одного “неисчерпаемого” источника (океана, атмосферы и т. п.) в работу (в частности, механическую: — ВП СССР). Действие вечного двигателя второго рода не противоречит закону сохранения и превращения энергии, но нарушает второе начало термодинамики и потому такой двигатель не осуществим».

К этому можно добавить, что теоретический КПД вечного двигателя второго рода на цикле преобразования «теплота — (механическая) работа» равен 1.

Академии наук, в том числе СССР и его республик, Госкомизобретений принципиально не рассматривали и не рассматривают работы, в которых предлагаются энергоустановки с теоретическим КПД = 1 и выше и соответствующие этому КПД циклы изменения вектора состояния рабочего тела. Эту традицию восприняла и РАН.

Академик Л. Д. Ландау, известный физик-теоретик, нобелевский лауреат (1962 г.), автор классического курса теоретической физики (совместно с Е. М. Лифшицем) по поводу второго начала термодинамики отмечал:

«В том, что изложенные простые формулировки соответствуют реальной действительности, нет никакого сомнения: они подтверждаются нашими ежедневными наблюдениями».

В той или иной формулировке этот взгляд на второе начало термодинамики господствует как автоматизм распознавания явлений и автоматизм отношения к ним в мировоззрении школьников, студентов, тягловых людей науки и техники, и научно-технической “элиты” мировых научных и околонаучных “авторитетов”.

Между тем:

* В природе нет “замкнутых систем”, о которых говорит второе начало термодинамики.
* Ни в одной из лексических формулировок утверждения, известного как «второе начало термодинамики», ничего не говорится о каких-либо силовых полях.
* Точно также какие-либо параметры силовых полей отсутствуют и в математических выражениях этого утверждения.

Поэтому ко всем формулировкам о свойствах “замкнутых систем” надо относиться, как к условностям человеческого мировосприятия, ограниченно применимым к конкретной обстановке, т. е. сообразуясь с реальными рассматриваемыми системами и их положением в окружающей среде, и соответственно — с полным набором параметров, которыми допустимо характеризовать систему и окружающую её среду при решении конкретной задачи.

В 1866 г. Дж. К. Максвелл рассматривал температурное равновесие вертикального столба газа в гравитационном поле в стационарном состоянии[69]. Дж. К. Максвелл пришёл к выводу, что для соответствия второму началу термодинамики необходимо, чтобы в стационарном состоянии в гравитационном поле температура в столбе газа не зависила от высоты, т. е. вертикальный температурный градиент (изменение температуры с высотой) любого вещества должен быть в стационарном состоянии в гравитационном поле равен нулю, иначе второе начало термодинамики будет нарушено.

С 1897 по 1914 г. К. Э. Циолковский также рассматривал газ в стационарном состоянии в гравитационном поле. При этом он теоретически показал, что гравитационное поле порождает в газовом столбе, находящемся в стационарном состоянии, вертикальный температурный градиент — различие температур на разных высотах. Этому теоретически корректно полученному результату противоречит «второе начало термодинамики».

Экспериментальные исследования атмосфер Земли и Венеры показали наличие в атмосфере каждой из планет температурного градиента по высоте, значения коего хорошо согласуются с теоретическими моделями. То есть реальные наблюдения атмосфер Земли и Венеры опровергают мнение нобелевского лауреата академика Л. Д. Ландау и ему подобные мнения о согласии второго начала термодинамики с фактологией реальных наблюдений и подтверждают теоретические выводы Д. К. Максвелла и К. Э. Циолковского. Учебники же физики на протяжении столетия дурят школьникам нескольких поколений головы, навязывая в качестве абсолютной универсальной истины «второе начало термодинамики».

То есть второе начало термодинамики — не общевселенский фундаментальный принцип, а ограниченный частный физический закон, применимый исключительно в случаях, когда в пределах локализации рассматриваемого объекта силовым воздействием общеприродных, известных и неизвестных нам полей можно пренебречь.

Кроме того, К. Э. Циолковский показал, что в гравитационном поле принципиально возможно построение монотемпературного двигателя: энергоустановки типа “вечный двигатель второго рода” с теоретическим КПД цикла преобразования «теплота — (механическая) работа» равным единице.

А до авторов одного из наиболее авторитетных в СССР учебников физики (Л. Д. Ландау и Е. М. Лившица) сведения о мнении Дж. К. Максвелла и К. Э. Циолковского о втором начале термодинамики похоже не дошли. А сами они о его ограниченной применимости не догадались?

В технологических приложениях выявленная Дж. К. Максвеллом и К. Э. Циолковским ограниченность правомочности применения второго начала означает, что устройство, именуемое «вечный двигатель второго рода», некоторым образом технически возможно, — вопреки обывательскому мнению и академическому запрету на рассмотрение проектов такого рода энергоустановок; КПД энергоустановок может быть равен едини¬це и т. п.

Однако на протяжении более 100 лет смотреть, что делается за преградой второго начала термодинамики, запрещено всеми средствами цивилизации: от двойки в школе до репрессий со стороны академий наук и психиатрической борьбы с изобретателями вечных двигателей.

Тем не менее, надо понимать, что культура и научное знание (как одна из её составляющих) обладает отчасти способностью к зомбированию индивидов и обществ просто в силу того, что в процессе обучения индивид не способен единолично воспроизвести все эксперименты и наблюдения прошлого и переосмыслить их. И даже если интуиция подсказывает ему, что что-то не так, как об этом повествуют учебники, то для того, чтобы понять как оно там на самом деле, ему необходимо произвести научное исследование вопроса. А научные исследования дороги, повторение их требует времени, и не все наблюдения воспроизводимы вследствие единичного или редкостного характера некоторых явлений[71]. В силу этого многое в процессе обучения человек вынужден принимать на веру, вследствие чего вступает во взрослость, будучи отягощённым прижившимися в культуре ошибочными мнениями, сложившимися в прошлом.

Но поскольку наука — одна из отраслей профессиональной деятельности, — то общество в праве требовать от её представителей — профессионалов, чтобы таких ситуаций, как описанная выше ситуация со вторым началом термодинамики, в ней не было.

Если Дж. К. Максвелл 150 лет тому назад показал, что второму началу термодинамики соответствуют далеко не все природные процессы; если к этому же выводу (по всей видимости, независимо от работ Дж. К. Максвелла) пришёл К. Э. Циолковский; если из их работ проистекают мировоззренчески важные выводы, открывающие пути иного развития техники и технологий, то об этом их вкладе в науку должно быть написано в каждом учебнике физики для средней школы и вузов хотя бы для того, чтобы новые поколения исследователей изначально были ориентированы на возможность заглянуть за пределы, которых смогла достичь наука в прошлом.

Поэтому спустя 150 лет после публикации Дж. К. Максвелла написанное в учебнике физики Ландау и Лившица: «В том, что изложенные простые формулировки <второго начала термодинамики> соответствуют реальной действительности, нет никакого сомнения: они подтверждаются нашими ежедневными наблюдениями», — является жизненно несостоятельной ахинеей, подпёртой авторитетом нобелевского лауреата по физике: практика — критерий истины. В противном случае надо показать, что Дж. К. Маквсвелл и К. Э. Циолковский — ошиблись в своих выводах, объяснив при этом наличие температурного градиента в атмосферах Земли и Венеры.

«О текущем моменте», № 4 (64), 2007 г.

Верен или нет.
Есть(был) ещё закон сохранения вещества. Не интересно, верен или нет? Верен или нет.

А ты чего хотел-то, мил человек? Своя какая мысль?

Ответ: справедлив для замкнутых термодинамических систем, т.е. систем которые не совершают работу и у которых отсутствует теплообмен с окружащей средой. Плохо не второе начало, а плохо то, что даже в вузовских учебных курсах по термодинамике основное внимание студентов фокусируют на замкнутых системах.

И где они нашли в природе действительно "замкнутые" системы?

ну например термос для чая, можно рассматривать если он находится в состоянии покоя как замкнутую систему, которая изолирована от передачи тепла и от потока вещества и от механической работы.

Конечно такой термос изолирован не на все 100 %, но достаточно точно.

Коли в вертикальном столбе газа, находящемся в потенциальном поле (например, гравитационном) наблюдается градиент температуры - значит, в нём совершается работа? Теплообмена с окружающей средой, естественно, нет.

Ага, и много вы в природе таких "термосов" наблюдали? Ещё раз о чём собственно идёт речь: в окружающем нас мире НЕТ ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМ, как они подразумеваются во "втором начале термодинамике", какие-то отдельные явления в каком-то приближении можно с большой натяжкой назвать "замкнутыми". Именно поэтому ВП СССР написал, что сие "начало" НЕ НОСИТ ОБЩЕГО ХАРАКТЕРА, в лучшем случае может рассматриваться как описание некоего ЧАСТНОГО явления да и то в приближении и с допущениями. Фокусники же от "официальной" физики ЧАСТНОМУ придали характер ВСЕОБЩЕГО и на этом основании делают выводы общевселенского масштаба и такой же вселенской глупости. Главным же следствием этих выводов является то, что в обществе создана иллюзия будто никак иначе нельзя получить энергию, кроме из теплового цикла Карно. При увеличивающемся энергопотреблении человечеством это в конечном итоге НЕИЗБЕЖНО ведёт к экологической катастрофе, поэтому фокусниками от "официальной науки" будут ставиться вопросы о насильственном сокращении тем или иным способом населения планеты, и никакой другой альтернативы этому "официальной наукой" не представлено. ВП СССР прямо поставли вопрос о ПОСТЕПЕННОМ ПЕРЕХОДЕ от технократической цивилизации к биогенной, чтобы экологической катастрофы избежать.

Далее он считал, что если какую-нибудь трубу длиной в несколько десятков километров заполнить водородом, хорошо теплоизолировать и установить вертикально, то температуры газа распределяться по высоте в соответствии с этим выделением тепла.

Наконец, в работе [97] высказана еще одна идея К.Э.Циолковского. Он полагал, что градиент температур по высоте атмосферы Земли обусловлен эффектом гравитации, поскольку молекулы воздуха, притягиваясь к центру Земли, при сжатии выделяют на ее поверхности больше тепла, чем на высоте (идея Г.Гельмгольца).

«Вообразим себе в вертикальной плоскости замкнутую трубу, изогнутую в прямоугольник. Она наполнена водородом и стоит в атмосфере какой-либо планеты (или на Земле - в воздухе). Горизонтальные части этой металлической трубы пусть ни чем не будут прикрыты, так что они будут иметь температуру воздуха (например, снизу + 20° и сверху - 30° ). Вертикальные же колена ее пусть закрыты непроводящим тепло веществами (пух). Верхнее колено трубки охладится (-30° С) воздухом, нижнее нагреется (+20°С). Температура отвесных боковых частей может быть вначале и одинакова и различна. Если одинакова, то надо дать столбу водорода в трубке толчок в ту или другую сторону. Если, напр., верхний холодный газ толкнем вправо, то холодный водород потечет по замкнутой трубе в правое отвесное колено. В нем, через некоторое время, температура установится, близкая к 30° холода. Напротив, в левой ответной части, температура будет близка к 20° тепла. Верхнее горизонтальное колено, наполняясь теплым газом (20°), будет непрерывно выделять свою теплоту в верхнюю холодную часть атмосферы и охлаждаться до -30° С. Этой теплотой мы можем воспользоваться для получения работы. Нижнее горизонтальное колено, наполняясь холодным водородом, будет непрерывно поглощать теплоту из нижней теплой части атмосферы, чем мы также можем воспользоваться для получения работы. В результате правое колено будет иметь всегда температуру на 50° С более низкую, чем левое. Отсюда непрерывное движение газа в трубе и непрерывное выделение механической работы» [97, с. 21-22].

Он предложил своим читателям провести такой эксперимент, поскольку ему самому, если он это сделает, не поверят. На этой основе он предлагал также создать и своего рода машину. Он писал:

Надо отметить, что к выводу о невозможности тепловой смерти Вселенной, но уже на других ночных основаниях, приходили в разное время многие ученые. Вероятно, первым из них был М.Смолуховский, показавший, что «мир» находится в состоянии статистического равновесия, которое, однако, непрерывно сопровождается колебаниями и притом колебаниями любого размаха; последним присуще столь громадное время возврата, что мы не можем составить себе о нем какого-то представления. Тот факт, что второй основной закон находит столь широкое применение в области нашего опыта, следует приписать тому обстоятельству, что мы случайно находимся как раз в очень «ненормальной» фазе, в силу чего, как считал Смолуховский, у нас создается впечатление полной необратимости [72, с. 308].

К сожалению, картина эта далека от реалистичной. К.Э.Циолковский не понимал, что в газе распределение температур определяется мощными процессами конвективного тепломассообмена. Если, как он предлагал, толкнуть водород вправо, то, конечно, он частично пройдет в правое отвесное колено, но, перемешиваясь с более теплым поднимающимся вверх газом, придет в тепловое равновесие и остановится (точнее будет передвигаться по законам конвективного тепломассообмена).

БОРЬБА К.Э.ЦИОЛКОВСКОГО ПРОТИВ ВТОРОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ И ЗА ВЕЧНУЮ ЮНОСТЬ ВСЕЛЕННОЙ

http://www.vbega.ru/book/e2e208ed.html

может здесь что подскажет....

"... второе начало термодинамики приходит в противоречие с постулатом о неуничтожимости движения, а, следовательно, и с законом сохранения и превращения энергии."

"Каратеодори предложил аксиоматику термодинамики, но мало кто заметил использование им "одной теоремы из теории уравнений Пфаффа". Последняя означает, что термодинамический цикл замкнут, т.е. между его концами нет разрывов во времени, нет разрыва между началом и концом. Это неверно.
Отсюда следует отсутствие математического доказательства второго начала термодинамики."

"...в современной теоретической физике нет математического доказательства второго закона термодинамики. Его и не может быть. Закон природы не доказывается, а открывается как свойство реального мира. Такими свойствами являются естественные процессы рассеивания и накопления свободной энергии. И эти процессы протекают в пространстве и времени."

"...явления Жизни находятся за пределами действия второго начала."

О. Л. Кузнецов, П. Г. Кузнецов, Б. Е. Большаков
СИСТЕМА ПРИРОДА—ОБЩЕСТВО—ЧЕЛОВЕК УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ

http://www.situation.ru/app/rs/lib/p...stema/main.htm

Если вы хотите податься в большую науку и понять физику высоких энергий то растолкуйте ученым доказательства Хью Эверетта на основе данной информации, начать уже можно с [ame="http://rutube.ru/tracks/2849352.html?v=42f81d8d82c55aac48c8cabf1ce23ee1"]кольцегранной модели атома Збигнева Огжевальского[/ame] которого впрочем как и Хью замяли для особых проектов. Эйнштейна по слухам Ротшильд раскрутил он сам в своей ОТО ничего не понимал и оставил потомкам право на выснения чье же толкование его даст более высокий "научный" титул. И вообще весь так называемый "прогресс" я склонен признать как заслугу инполанетян которые просто задаром сливают нам потеряную технику: вот например в росвеле ученые разобрали пульт управление, а он просто цельнокерамический валун, и создают "силиконовую долину" после reverse engineering, или заходят и видят что из иллюминаторов тарелки ночь видно как день и начали разбирать и делать нечто похожее, наверно еще Гитлер начал. Ну а всякие Капицы и вообщем мудрые люди из "маджестика" приклашаються военщиной в тайные закрома для анализов и консультирования. Чтобы что-то создать самим нужно сначала избавиться от животных проявлений которые раскроют в нашей переходной от животной формы человеческий потенциал, а для этого друзья нужно работать со своими проявлениями низших сущнойстей обучая их искусству жизни... а творческие люди(предикторы) вроде Теслы в науке, Бартини в инженерном деле и др... брали все свои вещи именно находясь в измененном состоянии сознания(проще говоря прямо из будущего которое всегда есть и туда можно "позвонить" если знать нужный номер(качественную частоту качества сознания, т.к. низкий и эгоистический ум в абсолютной степени не резонирует с теми мирами общечеловеческого коммунистического будущего наполненного альтруизмом и взаимопониманием сообразно повышающими суммарный творческий потенциал и сумму человеческого счастья на Земле)... завожусь.. Пип. А здесь дамы и господа вы найдете ответы на животрепещущие вопросы жизни: http://www.ayfaar.org/ru/archive-boo...diology-10-zip

Давным-давно теоретически доказано и практически подтверждено следующее:

Потенциальное гравитационное поле создаёт в атмосфере вертикальный градиент плотности, но, вследствие максвелловского распределения молекул по скоростям, не создаёт температурного градиента. Этот результат элементарно подтверждается надлежащей интегральной свёрткой плотности вероятности максвелловского распределения (средняя школа). Таким образом, никакое потенциальное поле (гравитационное или электростатическое) ни в какой среде не может создать температурный градиент. Геотермальный, тропосферный и прочие эффекты имеют другую, хорошо проверенную природу.

Слушай, а ты в роли попугая что ли? Взял бы да и привёл доказательство, а то кроме тебя его никто не видел. Да и распределение Гиббса ты случаем выводил не из предположения о постоянстве температуры? Ждём доказательств ...

Вобще о вопросе что такое температура:

Физически Термодинамическая температура Т определена как:

Ek = (1/2)* (m * V^2) = (3/2)*k*T

где: V = средняя скорость движения молекул, которая определена формулой: V = sqrt((V1+V2+V3...VN)/N)
k = 1.38 * 10 ^(-23) Дж/К
m = общая масса суммы молекул
Ek = средняя кинетическая энергия молекул газа.

* Опыты показывают, что средняя кинетическая энергия пропорциональна абсолютной температуре газа Т.

Из этого уравнения для школьников восьмых классов уже можно сделать вывод, что как только будет достигнута средняя скорость молекул газа, так сразу температура примет значение Т= const.

Кстати, средняя скорость молекул водорода, при температуре в 0 °C равна 1693 м/с !!!! (в вакууме)


Как быстро вы думаете произойдёт теплообмен и выравнивание средней скорости газа?

Только мне кажется, что здесь противоречие? Всё-таки Вам надо определиться - температура определяется через среднюю кинетическую энергию молекул, или же это показывают опыты, а определяется она как-то по другому.

Лично мне не понятно, что здесь сказано.
Во-первых, имеется ввиду средняя квадратичная скорость молекул газа (а не просто средняя)? Если так (и это правильно!), но тогда в формуле ошибка - надо не просто корень извлекать, а ещё сначала в квадраты возводить.
Во-вторых, что значит "достигнута" средне-квадратичная скорость молекул газа? У нас какой-то теплообмен происходит, или химическая реакция, или что? Если нет, то средне-квадратичная скорость молекул газа вообще говоря - не меняется, просто в силу закона сохранения энергии. Потому и достигать она ничего не может.
А вот меняться может дисбаланс этих скоростей в различных частях всего объёма газа - в сторону баланса. Перестанет распределение частиц по скоростям зависеть от точки в пространстве - значит, установилось термодинамическое равновесие, то бишь T=const.
Но к чему всё это? Ведь это не имеет ничего общего с тем, про что я писал ранее:
Предыдущий оратор писал про распределение Максвелла, которое выводится из распределения Гиббса. А само распределение Гиббса при наличии поля выводится из предположения о постоянстве температуры(поэтому я и предложил оратору привести доказательство - вдруг я что упустил).
Потому доказательств теоретических того, что в поле T=const - нет никаких (ошибка из-за замкнутого круга - сначала предполагаем постоянство температуры в поле, затем его выводим - молодцы!).

Да действительно, V это средняя квадратичная скорость молекул газа и определена как:

V = sqrt(((V1)^2 +(V2)^2 +(V3)^2 +...(VN)^2)/N)

Ну да, в этом же примере с прямоугольником говорится, что в верхней плоскости более низкая температура чем в нижней плоскости.


Вообще говоря меня этот вопрос очень интересует, как раз изучаю сейчас в институте 2-й закон термодинамики, но ни как не могу понять чем у вас не устраивает. Разбираюсь сейчас с понятие Энтропия.

Так вот насколько я сейчас понял этот закон, он гласит, что все естественные процессы в природе не обратимы потому, что это проистекает из наблюдений, камень в гору сам не покатится, а то что здулось уже не надуется, само по себе, нужно применения силы, то есть энергии.


На счёт распределение Температуры в зависимости от высоты не пойму, каким боком это затрагивает второй закон термодинамики?

Нет, не из него. Микроканоническое распределение Гиббса основано на гипотезе о равновероятности микросостояний, образующих наиболее вероятное макросостояние замкнутой физической системы.
Более подробно можно, например, посмотреть:
http://www.savukov.ru/viniti_1249_b2004_full_rus.pdf
(стр. 10-17).

Вариант взгляда на этот вопрос, не основанный на эргодической гипотезе:
http://www.physics-online.ru/php/pap...s&paperid=7397

Самое простое объяснение этого понятия (на полутора страничках) я видел в уже упоминавшемся мною источнике:
http://www.savukov.ru/viniti_1249_b2004_full_rus.pdf
(стр. 79-80).

Если коротко по проблеме, то смотрите страницы 39-41.
http://dotu.ru/2007/04/20/20070420_tek_moment0464/
Если подробнее -читайте Опарина, Ощепкова, Циолковского, Яковлева, спор Больцмана с Лошмидтом, ...
И думайте сами!

"все естественные процессы в природе не обратимы" - идея тепловой смерти вселенной всего лишь иное воплощение библейской идеи конца света. Сейчас уже даже акамедики отказались от идеи тепловой смерти - потому как в межланетном пространстве температура никак не выравняется. Так во 2-м антинаучном бюллетене Чернин уже доказывает, что хоть теловая смерть вселенной - фикция, зато будет такое расширение вселенной, что все планеты и не только так разлетятся, что передачи информации меж ними не будет и ваще никакого взаимодействия.
"каким образом происходит это превращение мира подвижного и расширяющегося в мир неподвижный? Как из мира исчезает эволюция?...
Так эволюция мира в целом затухает ... навсегда. Можно сказать, что чем сильнее разгоняется космологическое расширение под воздействием антитяготеющего вакуума, тем ближе наш четырёхмерный мир к абсолютной статике, неизменности и полному покою."(с)Чернин
Это идеи конца света на научный манер.
Но на тот же научный манер им всем противостоит идея Циолковского о вечной юности вселенной (удивительно, но работы Циолковского по второму началу стали доступны только после 91-года, а по ящику показывали, что даже Глушко не имел к ним доступа. Интересный момент - творец первоклассных ЖРД (лучше Королёвских) не может прочитать некоторые работы Циолковского).
Я прочитал её, ничего сложного там нет - там только недопустимая идея о ограниченности второго начала термодинамики! В этой работе Циолковского ("Второе начало термодинамики" - кстати, в википедивом списке его работ, этой-то почему-то и нет, хотя сейчас они все уже вроде как доступны) есть даже ошибка в выводе температурного градиента в поле - но её уже нашли и исправили (см.Яковлева), получив более точные результаты, подтверждаемые действительностью.

В чём суть вопроса? В том, что ВНТ (второе начало термодинамики) подаётся как общий закон для замкнутых систем, без полей (и возражений, естественно, не возникает). Потом вводится новое утверждение о расширении понятия замкнутая система на случай наличия полей (главное, чтоб поля были консервативными - а гравитационное поле консервативно), но дескать ВНТ при этом остаётся в силе. И вот здесь-то уже точно враньё не логичное и не обосновываемое никак - что дескать, температура будет выравниваться даже при наличие поля (естественно, без теплообмена с окружающей средой).
По-простому, рассматриваем столб газа в гравитационном поле. Каковы будут температурный градиент по высоте, градиент плотности и т.д.?
А почему должны быть какие-то градиенты? А потому полная энергия каждой частица сумма кинетической и потенциальной, потому, каждая в отдельности молекула c набором высоты теряет скорость - теряет энергию кинетическую, то есnь температуру. Но совсем по-простому нельзя, так как нельзя этот столб газа рассматривать как невзаимодействующие частицы.
Доказать теоретически, что градиент температуры равен нулю - невозможно (вывести соответствующее распределение Гиббса), так как на 3 переменные всего 2 очевидных уравнения - а третьего-то и нет! И здесь 2 исторических крайности.
Крайность 1, стандартная - T=const (градиента температуры нет - это постулат!), следовательно, есть градиент плотности (она падает с набором высоты), потому не все молекулы газа летят наверх, а только быстрые - и общего снижения температуры нет.
Крайность 2 (Циолковского) - градиента плотности нет, а есть только градиент температуры (наверное, для очень горячих газов эта крайность будет реальностью). Выводится из 3-го уравнения ро = const.
Реальность - падают и плотность, и температура. И не только в гравитационном поле, а в любом в связи с падением потенциальой энергии).
Рекомендую для начала прочитать пару параграфов из учебника:
Яковлев В.Ф. Курс физики. Теплота и молекулярная физика. Москва. «Просвещение». 1976.
В нём он выводит условие стационарности для газа во внешнем потенциальном поле, и находит соответствующий температурный градиент (параграф 114, "о градиенте температуры в тропосфере Земли").
Проверяя результат для гравитационного поля Земли он получает градиент 7К (Циолковский получал 9К), а реальность - 6,5К.
У Яковлева есть прямо цикл работ по термодинамике, для понимания также желательно изучить.

У меня в институте основным был 5-ти томник Сивухина, и я его некоторое время назад себе приобрёл. И заметил существенную разницу в его взглядах.
В сети доступен его учебник в электронном виде, и там есть целый абзац, где он доказывает отсутствие градиента температуры в поле (естественно, некорректно). Это издание старое, советское.
А в новом его варианте, 2000-х годов, его старое "доказательство" уже убрано, зато скромно добавлена фраза, что утверждение об отсутствии градиента температуры газа в поле вообще говоря неверно, хотя мы будем им пользоваться ))).

- а равновероятность микросостояний разве не означает отсутствия градиента скорости по любому направлению (в том числе по высоте)?
Это и есть требование T=const (а наличие градиента температуры будет требовать разной вероятности для микроскопических состояний).
Так что с "давно доказано" вы немного облажались.

А вот это - совершенно правильный вывод, причём отсутствие такой разновероятности всегда справедливо для классических физических систем эргодического типа, имеющих строго детерминированную (лапласовскую) эволюцию своих микросостояний в фазовом пространстве. Именно таковые системы пока только и рассматривались на этом форуме и только они описываются в названных Вами источниках. Совсем другая ситуация складывается для систем газа дифрагирующих квантовых частиц, для которых эргодическая гипотеза может быть не верна (см. ранее приведённые мною ссылки на первоисточники).

Надеюсь, я ничем Вас не обидел и не спровоцировал такое хамство со своей стороны? Форма общения накладывает отпечаток и на её содержание...

Конечно, накладывает. Только сначала содержание наложило отпечаток на форму, а именно враньё, что "Давным-давно теоретически доказано и практически подтверждено следующее: ... никакое потенциальное поле (гравитационное или электростатическое) ни в какой среде не может создать температурный градиент".
Потому не ходя вокруг да около я и зарубил всё общение, пока не будет продемонстрирована ошибочность первого сообщения в этой теме и моего сообщения про-таки существование градиента в потенциальном гравитационном поле, которому вы возразили. Если вы знали, что не правы и сознательно вводили всех заблуждение - тогда и поделом.
Если же вы как будто были наивны, но испытывали необоснованные надежды на правильность своего утверждения (благодаря богатым знаниям стат.физики и теории динамических систем), то тогда вы сможете исправить суровый недочёт в своих представлениях о влиянии полей на температуру - и на далеко идущие последствия такой возможности (и такое знание перевесит многие негативные эмоции). Так как нетрудно дальше представить себе два столба разных газов с разным градиентом - и периодически выравнивая температуру внизу, включать Карно наверху между двумя столбами. Мы ведь сделаем работу просто за счёт тепла окружающей среды (это описание не реальной установки, а принципиальной возможности таких процессов) - главное, если внизу на земле не ноль - то вверху будет разница.
Если вы осознали ошибочность своего утверждения, то эта тема ждёт этого признания, если же вы по прежнему настаиваете - тогда изучите КАК МИНИМУМ - и опровергните экспериментальные данные профессора Яковлева на наличие температурного градиента в поле центробежных сил вращающегося газа, приведенные в статье Яковлева,Лаврентьева,Сахар ова "Экспериментальное обнаружение стационарных градиентов температур во вращающихся газах" (стр.42).
Про отсутствие теоретического доказательства вроде всё ясно? Что вывод из утверждения о равновероятности микроскопических состояний (более сильного даже чем T=const) через Максвелловское распределение того, что T всё-такие const - это не есть теоретическое доказательство, а переливание из пустого в порожнее, недостойное обсуждения.

Смесь истерики, хамства и самодовольного невежества...
Невежество - порок, при желании, исправимый. Всё остальное делает моё участие в таком оскорбительном по форме "обсуждении" - невозможным. Можете торжествовать "победу": я Вас здесь более не потревожу. Общайтесь с теми, для кого Ваши методы отстаивания своей точки зрения приемлемы. Успехов!

Здравствуйте Comrade,

Большое спасибо за книжку Яковлева, обязательно прочитаю. На сколько я понимаю у Вас имеется не малый опыт в работе с термодинамическими системами.


Хотел бы Вас попросит взглянуть метод решения одной задачи, которую я выложил на форуме dxdy.ru. Постановка задачи там так же описана, но я напишу на всякий случай и здесь. Возможно, я при решении в чём то запутался...

И так, постановка проблемы:

представьте себе замкнутую систему, скажем сферу, стенки которой идеально изолированы и не могут совершать работу.

Допустим в этой сфере находится гас с начальной температурой http://dxdy.ru/math/b1aadae6dafc7da3...db58e35582.gif и абсолютным давлением http://dxdy.ru/math/197fa3a18e4a8b8c...0747613382.gif, давление среды http://dxdy.ru/math/2e29e4abce3d1ffa...55c67ed482.gif при этом равно стандартному атмосферному , так что давление http://dxdy.ru/math/095972d283339d85...1c8f59c982.gif, где http://dxdy.ru/math/604ee9f98e155627...19c562cc82.gif = избыточное давление.

Вопрос, изменится ли давление либо температура газа, если поднять сферу на высоту в 11 км, где собственно http://dxdy.ru/math/ccfdedbacd90ef58...de0aa20c82.gif, где http://dxdy.ru/math/2ad9d098b937e46f...51adac5782.gif = высота?

Да/Нет, почему?

Какую роль в этом играет второй закон Термодинамики, в каком месте встречается противоречие?


Допустим известны: http://dxdy.ru/math/a6cefd0daf3fad0b...c2719b8e82.gif

Тогда http://dxdy.ru/math/1d98c3b7299a5e40...e3fb17d482.gif

Находим давление в сфере: http://dxdy.ru/math/13d50b5a997fa42e...4ce4f55182.gif

Теперь, что произойдёт если поднять сферу на 11 км?

Исходя из того, что http://dxdy.ru/math/6cefcca50995f076...e4911ad282.gif, а сфера идеально изолирована, значит и http://dxdy.ru/math/056bdb6fe48b74c5...aca207c682.gif, так как масса не изменяется, то http://dxdy.ru/math/9d5137e12bc273dc...8b50d17b82.gif

Теперь ко второму закону Термодинамики:

Известно, что : http://dxdy.ru/math/5dae5309a1c46c38...806ff77882.gif , а так же, что http://dxdy.ru/math/4436759d9ee087ec...ecc0cd8d82.gif так как http://dxdy.ru/math/6cf8ee90f39911ed...a5bfb9c782.gif, а так же http://dxdy.ru/math/d43e08234f2fb834...8b13d6fc82.gif , то http://dxdy.ru/math/de67be611a46c8df...30867d1182.gif, но так как система идеально изолирована, то http://dxdy.ru/math/031a1d452398451c...26888bd682.gif, откуда http://dxdy.ru/math/bb013efdef192569...feb214aa82.gif. Значит во время подъёма Энтропия не изменилась, а так же и внутренняя Энергия http://dxdy.ru/math/6bac6ec50c015924...4f45723282.gif газа.

Вроде моё рассуждение не противоречит второму закону.

А как теперь быть, если скажем сфера до сих пор изолирована, но её стенки гибкие, то-есть http://dxdy.ru/math/a9a3a4a202d80326...562d5cd182.gif зависит от наружного давления и сфера может скажем максимально увеличится в объёме на http://dxdy.ru/math/f3d34ad02f522928...7cdaf71c82.gif...?

Возникают те-же вопросы, что и в начале. Зависимость Температуры и внутреннего давления от высоты и как это всё выглядит с точки зрения второго закона термодинамики?

Скажем, при понижении давления объём сферы увеличился на максимально возможный и равен http://dxdy.ru/math/6dcf06e4af81f2b5...c17c516282.gif

Но тогда http://dxdy.ru/math/967721f99167ba0f...a37ee8b382.gif

Так как сфера изолирована, то http://dxdy.ru/math/e445e6e21a3ca9bd...afc903b282.gif

отсюда: http://dxdy.ru/math/3e7803ef7577a9b3...f323113682.gif То есть при расширении сферы внутреннее давление http://dxdy.ru/math/6af39ee34b9d6ec8...e4179da982.gif упало.

Расмотрим это с точки зрения второго закона Термодинамики:

http://dxdy.ru/math/8e3c6a5c517b3567...1d27e96082.gif , и так http://dxdy.ru/math/beeeb25cdaee5372...c2c1ea7782.gif

Но так как сфера идеально изолирована значит http://dxdy.ru/math/657edd969464db56...0a6e33df82.gif и значит http://dxdy.ru/math/f4e284412bddcf4f...ad22c8e582.gif

Из последнего уравнения мы видим, что сфера при расширении совершает работу:

http://dxdy.ru/math/2b0826c8cdcbcd85...4740169882.gif

Так вот, так как давление зависит всётаки от обёма http://dxdy.ru/math/a9a3a4a202d80326...562d5cd182.gif, то надо привести формулу этой зависимости, скажем что http://dxdy.ru/math/b68dc6ace9dbc6cd...6eb0cf9082.gif где http://dxdy.ru/math/d13c3d57d3030f11...48426eab82.gif

Так, при http://dxdy.ru/math/e09a5ea00f520e83...3c999d1082.gif а при http://dxdy.ru/math/f0cd0834c14b504a...87c0516a82.gif

http://dxdy.ru/math/c71e143e1d048982...b041fe3982.gif http://dxdy.ru/math/2e310d1fd838d553...596ba1ba82.gif

http://dxdy.ru/math/88a5c7ea427d0b81...93c6a53e82.gif

Вот тут я и застрял, на сколько (не)верны мои выводы, как поступить дальше?

http://dxdy.ru/topic36571.html

Нет, не имеется, я всего лишь интересующийся.
Давайте сначала разберёмся с жесткой сферой. Как вас правильно спросили на другом форуме - а смысл поднимать, когда можно просто понизить давление?
Так вот смысл-таки есть, потому как с ростом высоты понижается не только давление, но и температура - примерно 6.5К на километр.
Потому два разных случая:
1.Понижается только давление.
2.Понижается и давление и температура.

Случай 1. Вы вроде всё правильно расписали, наличие или отсутствие внешнего давления вообще по барабану, так как стенки жесткие. Потому ничего не изменится.
Случай 2. Внешнее давление опять же по барабану, так как стенки жесткие. но вот температура упала на 6.5 * 11 = 71.5К, то есть Т2 = Т1 - 71.5 = 293.15 - 71.5 - в таком же отношении и упадёт внутреннее давление газа (так как теплообмен через жесткую сферу всё же происходит, правильно?).
То есть, P2 = (1 - (71.5/293.15)) * Р1.
Кстати, величина внешнего давления определит всего лишь скорость остывания вашего газа.
Внутренняя энергия газа, конечно, не изменилась, так как ваша работа по подъёму этого шарика перешла в потенциальную энергию этого же шара с газом, которая внутренней не считается.

Не совсем, так как
за счёт внутренней энергии газа, потому, потеряв энергию, газ подостынет.

Не обосновав ни одного из своих утверждений - ни про теоретическое, ни про практическое доказательства, остаётся только хлопнуть дверью, желательно, с гордой физиономией.
Выдавать за доказательство вывод своих утверждений хоть из равновероятности микросостояний, хоть из предположения об эргодичности системы частиц, - сродни доказательству того, что Земля кубическая из предположения, что все планеты кубические.
Жаль, что первое впечатление о вас оказалось верным.

Измерение температурного градиента в поле тяжести. Опыт Graeff:
http://www.firstgravitymachine.com/testresults.phtml
Пожалуй градиент слишком велик, тем не менее он есть.

Про "Способ работы дкухфазного насоса"
 

При патентовании изобретения "Способ работы двухфазного насоса" столкнулся с запретом включения его в цикл паросиловой установки (ПСУ) из-за трактовки второго закона термодинамики - "Для перевода теплоты в работу необходим источник тепла и охладитель более низкой температуры". Включение насоса в цикл ПСУ, заменяет конденсацию пара в конденсаторах, за счет перевода его в состояние перегретой жидкости при увеличения веса (центробежных сил инерции) в молекулах на внутренней поверхности гидрозатвора в рабочем колесе насоса.
[ame]https://www.youtube.com/watch?v=ujXlDAPNJig&t=371s[/ame] Давление сжатия и давление веса
https://youtu.be/xHUU2ePvgtM Давление сжатия и давление веса в двухфазном насосе
Кроме того, включение двухфазного насоса в цикл ПСУ по схеме виман позволит выполнять межпланетные перелеты с менее продолжительным временем. https://youtu.be/oDUl7qnS5To Давление сжатия и давление веса в активном двигателе с двухфазным насосом ВИМАН Не знаю, что делать дальше. Срок действия патента закончился в 2017 году. :ah: