Размещено на http://www.allbest.ru/

Устройство, нарушающее второе начало термодинамики

второе начало термодинамика тепло

Как известно второе начало термодинамики - это постулат, подтверждённый множеством экспериментальных данных. Но как писал К. Поппер: "Никакая научная теория не может быть доказана окончательно. Любая научная теория - это обобщение известных фактов. И всегда остается возможность, что завтра будет открыт факт, не укладывающийся в данную теорию". Как работают все тепловые машины? Сначала рабочее тело получает энергию от сжигания топлива, увеличивая свою внутреннюю энергию. Затем рабочее тело за счёт полученной энергии совершает некоторую работу, используя для этого часть полученной энергии. Другую часть полученной энергии тепловая машина должна отдать холодильнику или окружающей среде. Поэтому к. п. д. такой машины не может быть равен 1 или 100%. Но можно организовать работу тепловой машины по другому циклу. В этом цикле рабочее тело сначала за счёт своей внутренней энергии совершает какую-то работу, а затем восстанавливает свою внутреннюю энергию за счёт тепла окружающей среды. В этом случае рабочее тело, в принципе, не может отдать часть тепла окружающей среде. Так как, совершив какую-то работу за счёт своей внутренней энергии, рабочее тело охлаждается. А тепло не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому телу. Согласно термодинамике, это возможно только от более нагретого тела к менее нагретому. Поэтому тепловая машина, работающая по такому циклу, не может, в принципе, передавать часть своей энергии холодильнику или окружающей среде, а только может получать тепло от окружающей среды. Так как рабочее тело не отдаёт тепло холодильнику или окружающей среде, то к. п. д. такой машины равен 1 или 100%. Даже та энергия, что в результате трения перейдёт в тепло, может быть снова использована. Так как рабочее тело охлаждается, совершив какую-то работу, то рабочее тело может восстанавливать свою внутреннюю энергию за счёт тепла окружающей среды, поскольку температура окружающей среды становится выше температуры рабочего тела. Такая тепловая машина может работать только за счёт тепла окружающей среды. Это конечно противоречит второму началу термодинамики. Но второе начало было сформулировано С. Карно на основании работы паровой машины. А паровая машина работает по другому термодинамическому циклу. Поэтому нельзя второе начало применять к работе такой машины. Для получения работы по новому термодинамическому циклу предлагается устройство, работающее от тепла окружающей среды и имеющее к. п. д. = 1 или 100%. Фиг.1.

Сфера - 1, молекулы внутри сферы - 2, опора сферы - 3, сосуд - 4. Сфера имеет размеры порядка 1-5 микрон. Внутри сосуда создан вакуум. Работает это устройство следующим образом. Вспомним броуновское движение, Мельчайшие частицы двигаются под ударами молекул. Это научный факт. Сфера имеет размеры порядка размеров броуновской частицы. Молекулы, летающие внутри сферы, ударяются в стенки сферы. Так как молекулы двигаются хаотично и с разными скоростями, то в какой-то момент времени в одну из сторон сферы ударится больше молекул. Поэтому сфера чуть сместится в сторону. В следующий момент больше молекул ударится в другую сторону сферы и она сместится в другую сторону. Только в отличии от броуновской частицы, сфера будет смещаться в разные стороны, оставаясь на одном месте. В это время сфера - замкнутая система. А в замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему неизменна. В данном случае равна 0. Поэтому сфера будет только чуть смещаться в стороны, оставаясь на месте. Но когда сфера соприкасается с сосудом, то это уже открытая система. Т.е. у сферы появилась точка опоры. Молекулы, ударяющиеся в стенку сферы, соприкасающуюся с сосудом, не могут сместить сферу в сторону, так как масса сферы для этих молекул равна массе сосуда. Молекулы, ударяющиеся в противоположную стенку, передают сфере некоторый импульс, так как масса сферы в этом случае для молекул мала. Под воздействием этого импульса сфера начнёт движение от сосуда. Когда сфера отошла от сосуда - это снова замкнутая система и удары молекул не влияют на среднюю скорость сферы. Сфера двигается со средней скоростью, вибрируя под ударами молекул внутри сферы. Внутри сосуда вакуум, поэтому ничто не мешает движению сферы. Так как сфера движется, то она имеет некоторую кинетическую энергию. Эту кинетическую энергию сфера получила от молекул внутри сферы. То есть кинетическая энергия молекул в сфере уменьшилась. Кинетическая энергия молекул уменьшилась - скорость молекул снизилась.

Температура - величина, характеризующая степень теплового состояния тела (газа) или скорость хаотического движения молекул. Скорость молекул понизилась - температура газа внутри сферы чуть понизилась. Сфера соприкасается с противоположной стенкой сосуда. Соприкасаясь с сосудом, сфера снова становится открытой системой. Если бы внутри сферы не было молекул, то сфера упруго бы отскочила от сосуда с той же скоростью. Но при соприкосновении сферы с сосудом, молекулы передают сфере ещё часть своей кинетической энергии. Поэтому сфера отскочит с увеличенной скоростью, а скорость молекул внутри ещё чуть понизится. Температура газа тоже. А так как газ внутри сферы, то и температура сферы тоже понизится. Таким образом для движения сферы была затрачена внутренняя энергия сферы и газа внутри её. В вакууме теплообмен происходит при соприкосновении тел. Температура сферы понизилась, поэтому при соприкосновении сферы с сосудом, часть тепла от сосуда перейдёт сфере. Температура сферы повысится. Температура газа также повысится. Соответственно скорость молекул и их кинетическая энергия повысится. Т.е. энергию, которую молекулы потратили на движение сферы, молекулы восстановили от тепла окружающей среды. Через некоторое время в сосуде установиться термодинамическое равновесие. При столкновении сферы с сосудом, часть кинетической энергии сферы перейдёт в тепло. Это тепло перейдёт к молекулам, повысив их кинетическую энергию. Эту энергию они снова вернут сфере. Таким образом будет происходить обмен энергией между сферой и молекулами. Сфера двигается, не совершая работы. Если сфера при движении будет совершать некоторую работу, то будет необходим постоянный приток тепла от окружающей среды к сфере. Во время соприкосновения сферы с сосудом, молекулы передают свою кинетическую энергию сфере, восполняя таким образом энергию, затраченную сферой на работу. В это же время сфера получает часть тепла от сосуда. Во время движения сферы от одной стенки сосуда к другой, тепло от сферы передаётся молекулам, также восполняя их кинетическую энергию. Температура сферы постоянно будет ниже температуры сосуда, так как тепло передаётся только при соприкосновении сферы с сосудом. Так же часть тепла может поступать через опору сферы. Для увеличения площади соприкосновения сферы с сосудом сфере можно придать чечевицеобразную форму. К. п. д. сферы = 1 или 100%. Вечный двигатель второго рода. Пока никто не указал мне на ошибку в рассуждениях. Главный аргумент - это нарушает второе начало. А где нарушает - молчание. Может здесь кто-нибудь укажет на ошибку. Только не надо цитировать в очередной раз второе начало термодинамики.

Размещено на Allbest.ru