?

Log in

но, конечно, не к  тупости современных его адептов

собственно задача

подсказка:
img19[1].jpg
По Аристотелю драматическое действие делится на три части:

  • начало или завязка действия;

  • середина, содержащая перипетию, поворот или изменение в положении героя к худшему или лучшему;

  • конец или катастрофа, развязка, состоящая либо в гибели героя, либо в достижении им благополучия.

Итак, часть первая.

Англия и Франция воевали. У Англии был священник Стерлинг, придумавший двигатель Стерлинга. А у Франции  был военный инженер Санди Карно, сын Лазаря Карно, много сделавшего для французской революции.

Тепловые машины обеспечивали Англии победу над Францией.
Санди решил разобраться, как же все-таки работают эти английские машины, и сочинил теорию, которая с тех пор печатается в школьных учебниках как научная теория.

Если вы хотите увидеть Санди во всем его блеске, в интернете есть множество сайтов, и хватит об этом.

Есть три важных вещи, о которых я хочу, чтобы вы их поняли.


Во-первых, есть в физике так называемый "второй закон Ньютона".

Это значит, что тело, любое тело, из положения равновесия начинает двигаться в сторону суммы приложенных к нему сил.

Изнутри на поршень давит давление газа. Давление, умноженное на площадь головки, даст силу которая толкает поршень наружу. Если поршень начинает сжимать газ в рабочей камере цилиндра, это значит, что на него действует внешняя сила, которая больше силы давления газа в камере.

И наоборот, если газ в камере расширяется, это значит, что он давит на поршень сильнее, чем внешняя сила.

Если снаружи у нас давления никакого нет, тогда любое давление внутри цилиндра прижмет поршень к внешней стенке (к той, через которую наружу выходит ось).

Чтобы отодвинуть поршень от внешней стенки (то есть уменьшить объем газа), надо снаружи к оси приложить любую внешнюю силу, но большую, чем давление внутри, умноженное на площадь головки.

Понимаете? Движение поршня, а следовательно и объем газа,  зависят от соотношения сил, давящих на поршень изнутри и снаружи. И больше ни от чего! Это - первая важная вещь, о которой я хотел бы, чтобы вы ее поняли.

Тело начинает двигаться (ускоряться) под действием суммы сил. Если сумма действующих сил равна нулю, то тело (у нас - поршень) или неподвижно, или движется равномерно по прямой, пока во что-нибудь не упрется.

Нет и не может быть других причин для сжатия и расширения газа в камере цилиндра, чем разность внешнего и внутреннего давления.


Второе, в физике есть понятие работа. Работа А (по понятиям науки "физика") - это произведение силы F , приложенной к точке, и перемещения точки приложения силы R.

Работа - это умножение силы на путь.

А = F * R

Путь у нас - это некоторая фиксированная величина, длина свободного хода поршня, то есть вполне конкретное, конечное число. Константа!

А сила может быть очень маленькой. Насколько маленькой? А насколько угодно.
Пусть мы не сможем отличить работу от нуля, если она меньше какого-то конкретного очень маленького значения А0

Тогда нам надо всего лишь, чтобы сила не превышала значения А0 / R

Для того, чтобы работа была, нам надо, чтобы сила отличалась от нуля.
А для того, чтобы работа была больше нуля, но неотличима от нулевой, надо всего лишь, чтобы сила была соответственно маленькой.

Бесконечно малая сила произведет на конечном пути бесконечно малую работу.


Третья важная вещь - это то, что если на точку одновременно действует несколько сил, то считается, что все силы (каждая из них!) производят работу, а итоговая работа (сумма всех работ) равна работе суммы всех сил.

В математике это правило называется распределительное свойство умножения относительно сложения
А = F1 * R + F2 * R = R * (F1 + F2 )

То есть каждая сила в полной мере совершает свою работу, а результат работы над точкой таков, как если бы на точку действовала одна сила, равная сумме сил.

И именно работа, совершаемая равнодействующей силой, и есть та энергия, которая передается из одной взаимодействующей системы в другую.


Вот эти при простых закона физики, которые нам понадобится, чтобы повергнуть Санди в нищету.
Прошу заметить, автор не совершает тут никаких открытий, не устанавливает никаких новых законов.
Все, что нам надо, напечатано в тех же самых учебниках, в которых печатаются басни о Гениальном Ученом.
Под одной обложкой! Полторы сотни лет!

Почувствовали? Тогда давайте посмотрим, что там происходит (во второй части, middle containing vicissitudes, rotate or change the position of the hero for the worse or better).
beginning or tie action    <<  middle (hereby)   >>   end or disaster, isolation
Использованной литературой у нас будет
___.jpg
Хорошая книжка, живенько и достаточно подробно. Я бы рекомендовал учебником в школе. С моими комментариями, разумеется. О Карно и не только о нем.

Если лень искать в интернетах, можете скачать у меня на home page.

Итак, что такое "машина Карно"?
Это некоторый объем идеального газа, к которому "идеально" подсоединяются то нагреватель, то холодильник, то изолятор.

Идеальный изолятор не допускает теплообмена газа с окружающим миром, нагреватель и холодильник держат температуру газа большой или маленькой. Причем делают это идеально. Конкретная техническая реализация этого "устройства" никого не волнует.  Мы просто предполагаем их существование и свойства.

Я бы назвал это "схемой" или еще как-нибудь, но "машина", значит машина. Пусть. Не о словах мы тут собрались спорить.

Главное, что они идеальные, по исходным условиям задачи. То есть, при любых условиях проведения эксперимента изолятор обеспечивает отсутствие теплообмена, а холодильник и нагреватель -  температуру газа, равную своей собственной.


Начало цикла - изотермическое расширение. Хорошее время пролить первую кровь.
___.jpg

Итак, начальное состояние - точка a на рис.6.2.
начало без идеального.jpg

Мы присоединяем к рабочей камере нагреватель, и...
Давайте еще раз. Присоединяем нагреватель,...

Почему молчим? Где гомерический хохот, ___.jpg?

Нет, вам действительно не смешно? Для того, чтобы ваш "двигатель" начал двигаться, надо не присоединять к нему источник энергии, не "освободить поршень и позволить", а убрать с его пути внешнюю нагрузку! Офигенно мощное изобретение!

И ладно бы Санди, что взять с французского военного инженера начала 19-го века, но ведь этот бред на голубом глазу до сих пор продвигается "учеными"!

Фен Дж., как и другие авторы, помнят о том, что внешнее давление должно быть, и описывают его. По их версии, при расширении газа в "цикле Карно" внешнее давление должно быть меньше внутреннего на бесконечно малую величину в каждой точке движения поршня.

И они даже приводят модель, как это может выглядеть!
___.jpg

Чтобы эта ... конструкция пришла в движение, вода из мисочки должна испаряться!
Пожалуйста, подумайте своей головой, почему поршень здесь будет подниматься, потому ли, что энергия (теплота) якобы поступает в рабочее тело, или просто потому, что испаряется вода из мисочки?

Это была первая кровь, причина движения "машины Карно" находится не внутри "машины", а снаружи.

Давайте, пустим вторую.

Зачем? Почему они выбирают именно такой график изменения внешнего давления, именно так, чтобы в каждой точке давление снаружи было меньше внутреннего на бесконечно малую?

Налейте вы сразу в мисочку воды поменьше, столько, сколько в ней останется к концу вашего изотермического расширения, работа газа будет в точности той же самой!

Почему вы не сделали это? Ведь если внешнее давление будет меньше - все равно каким, но меньше - изотермическое расширение газа ничуть не изменится!

Вы говорите какую-то чушь о необходимости "равновесного" состояния газа в камере цилиндра. Оставьте. Вы сами для того и придумали идеальную машину, чтобы нагреватель обеспечивал все необходимое равновесие.

Кто еще не понял, поднимите руку!
Медленно-медленно нам надо расширяться в том случае, если нагреватель у нас вовсе некудышный.
Чем более некудышный тепловой контакт газа и нагревателя, тем медленнее надо двигать поршень, чтобы процесс оставался равновесным. Бесконечно медленно - если контакт у нас не просто плохой, а вообще никакущий.

Давайте, раскроем лакуну, которую мы выше сделали в цитате:

начало о.jpg

При идеальном теплообмене с идеальным накопителем нам не надо не то что долго держать цилиндр "в таком состоянии", но он должен мгновенно приобретать эту температуру, иначе вы просто обманываете сами себя (и ваших учеников) всей этой идеальностью.

На самом деле вся эта "медленность" вам нужна только для того, чтобы никто не увидел совершенную вами подмену. Обман. Подлог. (Верю, что вы сделали это не нарочно, а по глупости).

За этой "медленностью" вы скрываете тот факт, что работа над поршнем - это результат суммы сил давления газа и внешнего давления. "Изящно" приравняв внешнюю и внутреннюю силы (за бесконечно малым отличием, обратимость, понимаешь, требует!), вы дальше говорите уже только о работе газа, но не о работе внешней силы.

Если бы вы нарисовали внешнюю силу отдельно и изменяющуюся не так, как внутреннее давление, то сразу стало бы видно, что работы здесь на самом деле - две!

И энергия, передающаяся через рабочее тело из нагревателя во внешнюю среду, равна сумме этих работ.

И, последний укол, поскольку в выбранном вами случае внешняя сила на бесконечно малую отличается от силы давления газа, но противоположна по направлению, то суммарная работа равна нулю. Точнее - отличается от нуля на бесконечно малую.

Не совершает ваша "машина" никакой работы, понимаете? Совсем никакой. Бесконечно малая работа!
Бесконечно малое количество тепла отбирается от нагревателя.

Вот, собственно, и вся "гениальность" Карно.
Ему, повторяю, простительно.
Но то, что вы повторяете это до сих пор, говорит либо о вашей моральной... гибкости, скажем так. Либо о непроходимой тупости. Вы - глупы, неуважаемые "ученые".
Идеальная тепловая машина, в том числе "машина Карно", имеет КПД = 100%, как и положено всякой идеальной машине.

Вынести этот тезис в заголовок заставили меня первые отклики на предложенную ранее задачу.

___.jpg

http://www.cyberforum.ru/mkt-thermodynamics/thread1926131.html

Пружина для Санди К.

+
Памяти академика
Игоря Ростиславовича Шафаревича


Возьмем пружину длины L0 в свободном состоянии, которую можно растягивать и сжимать  так, что она не теряет своих упругих свойств. Очевидно, что когда мы сжимаем такую пружину, мы совершаем работу, запасая в ней энергию. Когда растягиваем, так же совершаем работу, и так же запасаем в ней энергию.
image002.png
В пределах сохранения пружиной упругих свойств запасенная в ней энергия пропорциональна длине квадрату длины (благодарю ___.jpg за комментарий), на которую ее сжали или растянули. Все это вы можете прочитать в учебниках о пружинах.

Теперь проведем калибровочный опыт:

Возьмем цилиндр, в левой части которого расположено «рабочее тело машины Карно» с застопоренным поршнем, а в правую вложим нашу пружину в свободном, ненапряженном виде. Общая длина цилиндра R, толщиной поршня пренебрегаем.

«Машина Карно» у нас приведена в контакт с резервуаром тепла с температурой лаборатории.

Закроем герметично цилиндр, выкачаем из той части, где пружина, воздух (чтобы не мешало атмосферное давление) и освободим поршень.

Система придет в равновесное состояние: давление на поршень со стороны идеального газа, умноженное на площадь поршня, уравновешено реакцией сжатой пружины Р * S = - F

image003.png

Теперь проводим собственно калибровку:


  • Измеряем линейное сжатие пружины D = L0 L и силу ее реакции F на поршень в сжатом до длины L виде.

  • Получаем значение Р’ = F / S и давление газа на поршень при его касании свободной (несжатой) пружины P0 = P’ * H’ / (H’ – D), где Н’ = RL

Нет никакого сомнения, что газ совершил работу, накачав пружину потенциальной энергией.

Теперь основной эксперимент:


  • Стопорим поршень на отметке касания свободной пружины Н0 = R – L0.

  • На расстоянии D от поршня ставим ограничитель его хода.

  • Пружину растягиваем на величину D и фиксируем в растянутом состоянии распоркой.

  • Удлиняем насадкой пружинную сторону цилиндра на величину D.

  • Вкладываем пружину в цилиндр, закрепляем на поршне один ее конец, закрываем, закрепляем на крышке второй конец пружины, откачиваем атмосферный газ

image004.png

Подаем команду распорке пружины на самоликвидацию.

Теперь пришло время наблюдения и анализа!

Как только состояние равновесия между давлением на поршень со стороны «машины Карно» и реакцией распорки пружины исчезло, началось:

  • Расширение газа до тех пор, пока поршень не остановился на ограничителе хода.

  • Закрепленная пружина при этом достигла своего свободного размера и никуда не давит, никакой энергии не имеет.

image005.png
В чем разница с точки зрения расширяющегося газа? Процесс в обоих случаях был изотермическим, при одной и той же лабораторной температуре. «Машина Карно» в обоих случаях совершила одну и ту же (по теории Карно) работу.

Но во втором случае пружина сжималась сама (точно так же, как если бы никакой "машины Карно" рядом не было), и тоже совершила точно такую же работу, как и «машина Карно», затратив при этом вполне реальную энергию, которую мы запасли в ней предварительным растяжением.

Вопрос к знатокам термодинамики:
КУДА ДЕЛАСЬ ЭНЕРГИЯ ИЗ «МАШИНЫ КАРНО» ВО ВТОРОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ?
Конец света наступит тогда, когда ни одна родившаяся душа уже не станет христианской, а те, что живут, не смогут стать лучше.

Воскресение мертвых.

«И имею ключи ада и смерти» (Откр. 1:18)
«Бог создал человека для нетления и соделал его образом вечного бытия Своего; но завистью диавола вошла в мир смерть» (Прем. 2, 23-24)
«...человекам положено однажды умереть, а потом суд» (Евр. 9, 27))
И многие из спящих в прахе земли пробудятся, одни для жизни вечной, другие на вечное поругание и посрамление (Дан.12)

"Так будет при кончине века: изыдут Ангелы, и отделят злых из среды праведных"

θάνατος.

ну да...Collapse )

Сержант Климов, он же Клим. Мина «лягушка» взорвалась в метре. «Двухсотый», — вымолвил санинструктор. Двое суток в рефрижераторе до Ростова-на-Дону. Маме ушла похоронка.

— Живой! — закричали в Ростовской лаборатории, когда при перегрузке «трупа» он оказался теплым. Реанимация. Бурденко.

Ссылки

Библия
сайт azbuka

Знание – сила, Scientia potentia est.
к вопросу о происхождении источника и прибежища злейшего зла современного мира, псевдонаучного мировоззрения

Научный креационизм

Симпосий Συμπόσιον
сайт об античной литературе, античной истории и людях античности

АММИАН МАРЦЕЛЛИН.
РИМСКАЯ ИСТОРИЯ. (Res Gestae)


Рассоха Игорь. Финикийская философия и Библия.
Моя достаточно старая идиосинкразия на любые тексты, помимо библейских, на Рассохе отдохнула.
Хотя и у него встречаются пёрлы типа "страстная проповедь пророков".

1914
К вопросу о «мукденской пощечине» Самсонова Ренненкампфу
Битва при Танненберге
Дэвид Фромкин. Последнее лето Европы