Опровержение Второго Закона Термодинамики

Сообщение №29560 от Fw: Водолей 01 сентября 2004 г. 09:20
Тема: Опровержение Второго Закона Термодинамики

На примере простейшей замкнутой системы (без приведения схемы и диаграммы). Одна из эквивалентных формулировок этого постулата согласно Томсону - " Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет уменьшения внутренней энергии теплового резервуара". Докажем, что это не так, т.е. существуют круговые процессы идеальные и реальные опровергающие это утверждение.
Дано: замкнутая термодинамическая система находящаяся в тепловом контакте с термостатом. Система состоит из емкости А, наполненной раствором до высоты H и емкости B высотой H+s, заполненной растворителем. Верхняя часть емкости B сужена в форме трубы, конец которой загнут и расположен над свободной поверхностью раствора в емкости А. Обе емкости находятся в общей оболочке, изолирующей их от окружающей среды, но позволяющей осуществлять тепловой контакт с термостатом. В нижней части обе емкости разделены полупроницаемой перегородкой, пропускающей через нее только молекулы растворителя (см. явление осмоса). Плотность растворимого вещества РТ>РР - раствора. Высота H такая, что гидростатическое давление раствора в емкости А превосходит не только осмотическое давление, но и давление создаваемое растворителем высотой H+s в емкости В. Поскольку молекулы (ионы) растворенного вещества в растворе не подчиняются барометрическому распределению (тем более это относится к LiF), то осмотическое давление для Н до десятков километров будет почти не зависить от Н. Отсюда следует, что работа установки определяется формулой РР qH > Ррастворителя q (H+s)+Pосм. Всегда найдется Н при котором это неравенство осуществляется, вследствие чего растворитель через полупроницаемую перегородку будет проникать из раствора емкости В в растворитель емкости А, а в верхней части емкости В падать с высоты (H+s) до свободной поверхности емкости А, при этом совершая работу А1=Ррастворителя qs. Но растворитель не будет достигать поверхности и бесполезно смешиваться с раствором, а посредством осмотической силовой установки, преобразующей тепловую энергию диффузии, будет совершать дополнительную механическую работу A2=Pосм. V. Итоговая работа А=Ррастворителя qs + Pосм. V. Пояснение: где q - ускорение свободного падения, V - объем единицы массы растворителя, Pосм. - осматическое давление, Ррастворителя - удельная плотность растворителя, РР- удельная плотность раствора.Мы получили круговой процесс, единственный результат которого является преобразование тепловой энергии термостата в механическую работу. http://user.rol.ru/~balandr/renew/renew.html


Отклики на это сообщение:


По моему, молекулы растворителя должны сильнее "держаться" за молекулы раствора, чем молекулы раствора "держаться" друг за друга. Иначе молекулы раствора будут собираться в капли и плавать по поверхности как жир в супе.
А раз молекулы растворителя сильнее держат молекулы раствора, то они и "не пустят" каждую отдельную молекулу раствора в осмотические отверстия.
Чтобы молекула раствора все же прошла в отверстие плотность растворителя должна очень сильно превосходить плотность раствора. Но в этом случае эта большая разность плотностей не даст молекулам раствора достичь дна соссуда в достаточном количестве.

Это если объяснять на пальцах. Настоящее доказательство равновесности такой системы можно получить сложными математическими расчетами. При этом придется не принебрегать НИЧЕМ. Не уверен, что это вообще возможно.


>
> По моему, молекулы растворителя должны сильнее "держаться" за молекулы раствора, чем молекулы раствора "держаться" друг за друга. Иначе молекулы раствора будут собираться в капли и плавать по поверхности как жир в супе.
> А раз молекулы растворителя сильнее держат молекулы раствора, то они и "не пустят" каждую отдельную молекулу раствора в осмотические отверстия.
> Чтобы молекула раствора все же прошла в отверстие плотность растворителя должна очень сильно превосходить плотность раствора. Но в этом случае эта большая разность плотностей не даст молекулам раствора достичь дна соссуда в достаточном количестве.
----------------------------
Плотность раствора всегда будет больше плотности растворителя.Процесс
обратного осмоса достигается за счет разницы в давлении на осмотическую
перегородку раствором и растворителем(например растворитель вода, а раствор морская вода).При увеличении параметра Н разница будет расти и в конечном итоге мы получим рабочую установку.
--------------------------------
> Это если объяснять на пальцах. Настоящее доказательство равновесности такой системы можно получить сложными математическими расчетами. При этом придется не принебрегать НИЧЕМ. Не уверен, что это вообще возможно.
----------------------------
Особые расчеты здесь не нужны. Нужно только знать при каком давлении
начнется обратный осмос для конкретного раствора,плотность раствора и
растворителя и просчитать по элеметарным формулам из гидравлики.Для примера можно взять воду и морскую воду.


> Плотность раствора всегда будет больше плотности растворителя.Процесс
> обратного осмоса достигается за счет разницы в давлении на осмотическую
> перегородку раствором и растворителем(например растворитель вода, а раствор морская вода).При увеличении параметра Н разница будет расти и в конечном итоге мы получим рабочую установку.

Думаю неувязка здесь опять в том, что вы пренебрегаете распределением числа молекул соли по высоте сосуда. Если соль делает воду тяжелее, значит молекул соли у дна будет больше, что увеличит осмотическое давление и не даст начаться обратному осмосу.



> Думаю неувязка здесь опять в том, что вы пренебрегаете распределением числа молекул соли по высоте сосуда. Если соль делает воду тяжелее, значит молекул соли у дна будет больше, что увеличит осмотическое давление и не даст начаться обратному осмосу.

Роспределение соли в жидкости очень мало зависит от давления.Это известный факт. Наоборот при при неравновесном распределении соли в жидкости система будет стремиться к равновесному распределению соли (за счет диффузии).
Яркий природный пример - Марианская впадина, где у поверхности и у дна одинаковая концентрация солей. Можно возразить - открытая система, но окружающий нас воздух тоже открытая система,но здесь наблюдается распределение газов по распределению Больцмана.Для растворов это не работает - там другие процессы.
На нашем сайте появились еще два опровержения. Один из них по лекции Фейнмана.Да-а,получи Нобелевку и говори все что вздумается.Вчера сайт был дополнен.

http://user.rol.ru/~balandr/index.html



> Распределение соли в жидкости очень мало зависит от давления.Это известный факт. Наоборот при при неравновесном распределении соли в жидкости система будет стремиться к равновесному распределению соли (за счет диффузии).

Мало, но все же зависит. Думаю, чтобы начался обратный осмос тоже нужны далеко не комнатные условия.
Это не опровержение второго закона. Вы просто выбрали систему, которую очень сложно математически смоделировать и доказать ее неработоспособность.
Думаю, однако, что специалист смог бы это сделать.



Попытаемся грубо посчитать:

Судя по тому, что пишут о бытовых установках для очистки воды, для обратного осмоса в питьевой воде нужно давление 3-8 МПа.

Столб воды в 1 м создает давление 1000 кг/м2, т.е. примерно 10 000 Па.
Т.е. для обратного осмоса нужно давление, соответствующее давлению столба воды высотой 300-800 м.
Содержание соли в пресной воде обычно составляет несколько грамм на литр.
Значит удельный вес очищенной мембраной воды отличается от исходной пресной воды максимум на процент.
Значит чтобы создать требуемую разность давлений 3-8 МПа нужны два одинаковых столба воды по 3-8 км высотой. Один столб будет с дестллированной водой, второй с обычной питьевой.
Неужели вы думаете, что концентрация соли на дне такого "стаканчика" не будет существенно отличаться от концентрации у поверхности?
Этой разницы и окажется достаточным, чтобы повысить давление обратного осмоса и не дать начать работу вечному двигателю второго рода.



> Значит чтобы создать требуемую разность давлений 3-8 МПа нужны два одинаковых столба воды по 3-8 км высотой. Один столб будет с дестллированной водой, второй с обычной питьевой.

не 3-8 км а 30 - 80 км!
это уже далеко не марианская впадина.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100