Физический смысл адиабатных процессов.

[Петр Иванович]

Всем читателям - доброго времени суток.
---
Наконец-то я закончил свою давно задуманную статью о "Физическом смысле адиабатных процессов", которая, не сомневаюсь, наконец-то заставит РАН с МинОбрНауки начать думать о своей роли в развитии науки. Материалы, изложенные в этой статье, должны, наконец, дать понять заплесневелым консерваторам от физики, что наука физика развивается постоянно и пора переписывать школьные учебники. Представить тут всю статью не могу, так как статья довольно длинная - 28 листов при кегле 12 TimesNewRoman.
Суть такова. Я провел один простой, легко повторяемый и весьма недорогой эксперимент (методика и оборудование описаны в статье). Проведение эксперимента (непонятно какого) мне рекомендовали А.А Рухадзе в 2008 году и В.А. Матвеев в 2010-ом. В конце-концов я всё-таки провел эксперимент и получил весьма неожиданные результаты:
у меня показатель адиабаты для газов получился следующим:
- для воздуха - 1,29 (тогда как официально опубликованный во всех физических справочниках - 1,400)
- для гелия - 1,32 (вместо 1,66).
Расхождения, кто понимает - колоссальные. Вся современная теоретическая термодинамика летит в ж... ж... жаровню  (foyer, как писал Сади Карно).
Поэтому пришлось сочинять новую термодинамическую теорию - этому посвящена большая часть моей статьи.

---
Аннотация статьи:
Статья является необходимым и достаточным доказательством правоты постулатов и взглядов на суть теплоты и строение микромира, предлагаемых электромагнитной (квантовой) теорией теплоты (ЭТТ) [1].
Описан эксперимент по определению реальной величины показателя адиабаты для воздуха и гелия и приведены основные результаты этого эксперимента. Разъяснён физический смысл адиабатных процессов с точки зрения ЭТТ.
Теоретически обоснованы с позиций ЭТТ:
- полученные в ходе проведенного эксперимента величины показателя адиабаты,
- основные законы термодинамики (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля),
- величины отношений Cp/Cv для реальных газов, которые получаются при использовании метода Клемана-Дезорма.
---
Статья доступна в форматах:
*.pdf :
http://electromagnetic-universe-by-nnrozanov.org/wp/wp-content/uploads/Ф.С.А.Пр.-ч.1.pdf
http://electromagnetic-universe-by-nnrozanov.org/wp/wp-content/uploads/Ф.С.А.Пр.-ч.2.pdf
и *.docx (Word-2007, без макросов, а значит, и без возможности распространения вирусов, размер-чуть меньше 3 Мбайт) для бесплатного скачивания с файлообменников по следующим ссылкам:
http://yadi.sk/d/pi8OPFpe0Efv

Следует отметить, что местные ссылки не работают нормально, так как имеются знаки, написанные кириллицей, чего местные программисты кодить ещё не научились. Поэтому для скачивания надо копировать весть текст ссылки в буфер обмена и вставлять в строку Вашего браузера.
 
Статья готовится для бумажной публикации в ДНА.

Буду раз любым умным критическим замечаниям по содержанию, стилю изложения, замеченным очепяткам и неточностям, так как собираюсь в скором времени отправить эту статью в РАН и МинОбрНауки на рецензирование.

С огромным уважением ко всем любителям и ценителям физики - Дубровский П.И.

[Петр Иванович]

Первая очепятка:
"Поэтому пришлось сочинять новую термодинамическую теорию - этому посвящена большая часть моей статьи."  -   теории  НЕ  СОЧИНЯЮТ, а   теории  -  ОБНАРУЖИВАЮТ  и формулируют. (или как я  - излагают)

Принято. Я целиком и полностью разделяю это мнение. Забыл взять слово сочинять в кавычки.

[Дмитрий Мотовилов]

Теория -  разработка, но это всё тонкости второго плана. А вот для понимания значимости недурно было бы уже в аннотации дать перспективу возможных последствий данного открытия для других направлений науки и техники, базирующихся на прежних представлениях.

[Петр Иванович]

Теория -  разработка, но это всё тонкости второго плана.

Когда из-за бездарного теоретического расчёта падает самолёт или рушится мост с людьми - это тоже "тонкости второго плана"?
---
Вообще-то правильное понимание адиабатных, да и вообще термодинамических процессов в газах имеет большое практическое значение. Это проектирование ДВС, систем охлаждения, кондиционирования, вентиляции. Выстре из винтовки или орудия - это тоже адиабатный процесс...
Да что там говорить. для нормальной теории практическое применение всегда найдётся. хотя бы в школьных учебниках физики современные детишки больше не будут читать глупости двухвековой давности.

[Дмитрий Мотовилов]

Да, при дополнении аннотации в этом плане работа более привлекательно выглядит.

[Вашкевич Виктор]

                   [............................]
---
Аннотация статьи:
Статья является необходимым и достаточным доказательством правоты постулатов и взглядов на суть теплоты и строение микромира, предлагаемых электромагнитной (квантовой) теорией теплоты (ЭТТ) [1].
Описан эксперимент по определению реальной величины показателя адиабаты для воздуха и гелия и приведены основные результаты этого эксперимента. Разъяснён физический смысл адиабатных процессов с точки зрения ЭТТ.
Теоретически обоснованы с позиций ЭТТ:
- полученные в ходе проведенного эксперимента величины показателя адиабаты,
- основные законы термодинамики (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля),
- величины отношений Cp/Cv для реальных газов, которые получаются при использовании метода Клемана-Дезорма.
---
Статья доступна в формате *.docx (Word-2007, без макросов, а значит, и без возможности распространения вирусов, размер-чуть меньше 3 Мбайт) для бесплатного скачивания с файлообменников по следующим ссылкам:
-- http://letitbit.net/download/60707.6be7ee8d0298c9bfa55838a38c18/Физический_смысл_адиабатного_процесс​а.docx.html
-- http://yadisk.d/Zlrvc_yRIR1
               [.......................................]

С огромным уважением ко всем любителям и ценителям физики - Дубровский П.И.

На повестке дня стоит вопрос перехода на безтопливные технологии, на "свободную энергию",
а в Ваших предварительных материалах Ваша позиция по этой проблеме не прочитывается.

[Вашкевич Виктор]

Да, при дополнении аннотации в этом плане работа более привлекательно выглядит.

Где там "привлекательность"?

Автор пишет: "Это проектирование ДВС,..."

То есть, у автора нет понятия о "свободной энергии" - так откуда и какая "привлекательность"?

[Петр Иванович]

На повестке дня стоит вопрос перехода на безтопливные технологии, на "свободную энергию",
а в Ваших предварительных материалах Ваша позиция по этой проблеме не прочитывается.

1.Что на чём стоит? Признаюсь честно, у меня пока "стоит" на теоретическую термодинамику - именно об этом моя статья.
2.Кстати, а как правильно - "безтопливные" или "бестопливные"? Я со школы помню очень простое правило - "КаПуСТа". Это всеми этими глухими согласными надо бы писать "бес-", а не "без-.
3.Сейчас на Земле несколько сотен автомобилей с ДВС, КПД которых иногда пытаются рассчитать по циклу Карно. Так что на мой век мне хватит.
4.Переход к каким-бы то ни было новым технологиям всегда подразумевает наличие внятной и адекватной теории.
5.надеюсь, Ваши "безтопливные технологии" не подразумевают  создание perpetuum mobile?

[Петр Иванович]

Где там "привлекательность"?
Автор пишет: "Это проектирование ДВС,..."
То есть, у автора нет понятия о "свободной энергии" - так откуда и какая "привлекательность"?

То есть летать в космос Вы тоже собираетесь не на давлении газа в камере сгорания реактивного двигателя, а на "свободной энергии"?

[Дмитрий Мотовилов]

Петро Иванович! Может я в заочной оценке Вашего эксперимента и не силён, но по части эрудиции, невольно озвученной в Ваших постах, могу дать вполне надлежащий совет: читайте больше и ширше. 

[Вашкевич Виктор]

1.Что на чём стоит? Признаюсь честно, у меня пока "стоит" на теоретическую термодинамику - именно об этом моя статья.

Да, теоретическая термодинамика, ведущая свою историю где-то с середины 18- начала 19 веков
требует кардинальной ревизии  основ.  Но в Вашей версии не видно кардинальных изменений.
Создается впечатление косметической подчистки ее вопиющих недоразумений.

2.Кстати, а как правильно - "безтопливные" или "бестопливные"? Я со школы помню очень простое правило - "КаПуСТа". Это всеми этими глухими согласными надо бы писать "бес-", а не "без-.

Да, согласно правилам грамматики следует писать "бес",  но я отстаиваю концепцию перехода
на  технологии без топлива, и чтоб подчеркнуть это,  намеренно пишу "беЗтопливная".

3.Сейчас на Земле несколько сотен автомобилей с ДВС, КПД которых иногда пытаются рассчитать по циклу Карно. Так что на мой век мне хватит.
4.Переход к каким-бы то ни было новым технологиям всегда подразумевает наличие внятной и адекватной теории.

Да. И Ваша теория такого впечатления не создает.

5.надеюсь, Ваши "безтопливные технологии" не подразумевают  создание perpetuum mobile?

Придется Вас разочаровать, -  безтопливная энергетика предполагает переход именно на  perpetuum mobile.

[Вашкевич Виктор]

То есть летать в космос Вы тоже собираетесь не на давлении газа в камере сгорания реактивного двигателя, а на "свободной энергии"?

Да. В космос нужно летать на "свободной энергии" и без выброса массы.
На современной космической технике  с реактивным двигателем могут летать только камикадзы, да и то недалеко.

[Петр Иванович]

Петро Иванович! Может я в заочной оценке Вашего эксперимента и не силён, но по части эрудиции, невольно озвученной в Ваших постах, могу дать вполне надлежащий совет: читайте больше и ширше. 

Такие советы лучше придержите при себе или давайте их своим детям и жене. Особенно если хотите потягаться со мной в эрудиции.
Лично я пока не услышал от вас ни одной более-менее здравой мысли по существу.

[Петр Иванович]

Да. В космос нужно летать на "свободной энергии" и без выброса массы.
На современной космической технике  с реактивным двигателем могут летать только камикадзы, да и то недалеко.

Никак в Латвии зарождается своя космическая программа?

[Дмитрий Мотовилов]

Такие советы лучше придержите при себе или давайте их своим детям и жене. Особенно если хотите потягаться со мной в эрудиции.
Лично я пока не услышал от вас ни одной более-менее здравой мысли по существу.

Это потому что вы не слышите и не знаете. Как раз ученик  для Рухадзе.

[aid]

Ну что же, по просьбе Петра Ивановича, покажем, как он получил ошибочный результат т.е. что А_ц=Q_нагр+Q_хол, основываясь на ошибочных ф. 16, и 17.

В ф. 16 П.И. предположил, что А_{изотерм1}=А_{адиабат4}+Q_нагр при одних и тех же начальном и конечном объеме для обоих процессов.
В ф. 17 аналогично А_{адиабат2}=А_{изотермич3}+Q_хол.
А_ц=А_{изотерм1}+А_{адиабат2}-(А_{изотермич3}+А_{адиабат4})=Q_нагр+Q_хол.
ч.т.д.

Однако, согласно термодинамике в применении к изопроцессам идеальных газов А_{изотерм1}=Q_нагр
А_{изотерм3}=Q_хол.
А_{адиабат2}=А_{адиабат4}=abs(/\U).
А_ц=А_{изотерм1}+А_{адиабат2}-(А_{изотермич3}+А_{адиабат4})=Q_нагр-Q_хол.

Все работы и количества теплоты взяты по абсолютному значению.
Т.о. в ф (16) должно быть А_{изотерм1}=А_{адиабат4}+Q_нагр-abs(/\U).
abs(/\U) - убыль внутренней энергии газа при адиабатном расширении, по модулю.
Q_нагр изображается площадью под графиком изотермы, а не между изотермой и адиабатой.

[Петр Иванович]

Ну что же, по просьбе Петра Ивановича, покажем, как он получил ошибочный результат т.е. что А_ц=Q_нагр+Q_хол, основываясь на ошибочных ф. 16, и 17.

В ф. 16 П.И. предположил, что А_{изотерм1}=А_{адиабат4}+Q_нагр при одних и тех же начальном и конечном объеме для обоих процессов.
В ф. 17 аналогично А_{адиабат2}=А_{изотермич3}+Q_хол.
А_ц=А_{изотерм1}+А_{адиабат2}-(А_{изотермич3}+А_{адиабат4})=Q_нагр+Q_хол.
ч.т.д.

Однако, согласно термодинамике в применении к изопроцессам идеальных газов А_{изотерм1}=Q_нагр
А_{изотерм3}=Q_хол.
А_{адиабат2}=А_{адиабат4}=abs(/\U).
А_ц=А_{изотерм1}+А_{адиабат2}-(А_{изотермич3}+А_{адиабат4})=Q_нагр-Q_хол.

Все работы и количества теплоты взяты по абсолютному значению.
Т.о. в ф (16) должно быть А_{изотерм1}=А_{адиабат4}+Q_нагр-abs(/\U).
abs(/\U) - убыль внутренней энергии газа при адиабатном расширении, по модулю.
Q_нагр изображается площадью под графиком изотермы, а не между изотермой и адиабатой.

Вы это серьёзно?
Да будет Вам известно, что работа газов равна A_газа = Инт(P по dV).
Это значит, что работа газа при любом процессе (и изотермическом и адиабатном) графически на pV-диаграмме отображается в виде площади под кривой этого процесса. Это писал еще Ферми, Фейнман, Ландау и сотни других физиков. Отличие адиабатного процесса от изотермического заключается только в том, что при изотермическом газ забирает или получает некоторое количество тепла. Когда границы интегрирования для этих процессов одинаковы (Объёмы начала и конца процессов одни и те же), разница между работами газа при адиабатном и изотермическом процессах равна площади между этими кривыми и равна как раз полученной или отобранной у газа теплоте.
Или у Вас другие представления?

[aid]

Вы это серьёзно?

Это первый вариант Вашего поведения. Ничего не писать по существу, а только вставлять бессодержательные комментарии в стиле троллей - Короля альтов, Трак-дбф-а. Если Вы так себя вели на dx-dy, то чему удивляться - троллей обычно банят.
Второй вариант - отказаться от формул, описывающих изопроцессы  идеальных газов. Этот исход я заранее предупреждал.
Как Вы понимаете, оба варианта означают Ваш слив
Есть третий вариант - говорить по существу.

[yakiniku]

Переместил свой пост из ветки про Ландау. Я не понимаю, зачем нужно конктеризировать что речи идет об идеальном газе.
Как общее выражение для работы, так и общее выражение для КПД легко получить и для произвольного уравнения состояния.

 Буду использовать термодинамические переменные T,V.  Введу температуру нагревателя \(T_{\rm heater}\) и температуру холодильника \(T_{\rm cooler}\). Выражение для полной энтропии при каждом значении температуры, S(V,T), является монотонной функцией объема, что позволяет в принципе выразить объем как функцию энтропии и температуры V(S,T). Для входящих в цикл Карно двух изэнтропических процессов введем значения температуры \(S_{\rm min}\),\(S_{\rm max}\). Полагаем известным калорическое уравнение состояния, то есть зависимость внутренней энергии от обёма и температуры, E(V,T). Начинаем считать работы.
1. По верхнему пути: работа при расширении от \(V(S_{\rm min}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater}\) до \(V(S_{\rm max}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater}\) в контакте с нагревателем:
\[ \delta A_{h1}=T_{\rm heater}(S_{\rm max}-S_{\rm min})+E(V(S_{\rm min}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater})-E(V(S_{\rm max}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater}) \]
и затем при адиабатическом расширении до температуры холодильника:
\[ \delta A_{h2}=E(V(S_{\rm max}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater})-E(V(S_{\rm max}, T_{\rm cooler}); T_{\rm cooler}) \]
их сумма:
\[ \delta A_{h1}+\delta A_{h2}=T_{\rm heater}(S_{\rm max}-S_{\rm min})+E(V(S_{\rm min}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater})-E(V(S_{\rm max}, T_{\rm cooler}); T_{\rm cooler}) \]
Аналогично работа по нижнему пути цикла: сжатие при охлаждении в контакте с холодильником, затем адиабатическое схатие до температуры нагревателя, работы считаются с отрацательным знаком:
\[ \delta A_{с1}+\delta A_{с2}=-T_{\rm cooler}(S_{\rm max}-S_{\rm min})-E(V(S_{\rm min}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater})+E(V(S_{\rm max}, T_{\rm cooler}); T_{\rm cooler}) \]
Отсюда полная работа по циклу равна
\[ A=\delta A_{h1}+\delta A_{h2}+\delta A_{c1}+\delta A_{c2}=(T_{\rm heater}-T_{\rm cooler})(S_{\rm max}-S_{\rm min}) \]
и КПД, то есть отношение этой работы к полученной от нагревателя теплоте, \(T_{\rm heater}(S_{\rm max}-S_{\rm min})\)
равно единице минус отношение температуры холодильника к температуре нагревателя.

[aid]

Переместил свой пост из ветки про Ландау. Я не понимаю, зачем нужно конктеризировать что речи идет об идеальном газе.

Естественно, не нужно. Но когда имеешь дело с альтом, то надо опираться на то, что он признает. Здесь он, вроде согласился признавать уравнения термодинамики для изопроцессов идеальных газов. Потому на то и опираюсь. Правда, думаю, соскочит - нет у него другого выбора. Не признавать же ему, что был не прав.

Как общее выражение для работы, так и общее выражение для КПД легко получить и для произвольного уравнения состояния.

 Буду использовать термодинамические переменные T,V.  Введу температуру нагревателя \(T_{\rm heater}\) и температуру холодильника \(T_{\rm cooler}\). Выражение для полной энтропии при каждом значении температуры, S(V,T), является монотонной функцией объема, что позволяет в принципе выразить объем как функцию энтропии и температуры V(S,T). Для входящих в цикл Карно двух изэнтропических процессов введем значения температуры \(S_{\rm min}\),\(S_{\rm max}\). Полагаем известным калорическое уравнение состояния, то есть зависимость внутренней энергии от обёма и температуры, E(V,T). Начинаем считать работы.
1. По верхнему пути: работа при расширении от \(V(S_{\rm min}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater}\) до \(V(S_{\rm max}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater}\):
\[ \delta A_{h1}=T_{\rm heater}(S_{\rm max}-S_{\rm min})+E(V(S_{\rm min}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater})-E(V(S_{\rm max}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater}) \]
и затем при адиабатическом расширении до температуры холодильника:
\[ \delta A_{h2}=E(V(S_{\rm max}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater})-E(V(S_{\rm max}, T_{\rm cooler}); T_{\rm cooler}) \]
их сумма:
\[ \delta A_{h1}+\delta A_{h2}=T_{\rm heater}(S_{\rm max}-S_{\rm min})+E(V(S_{\rm min}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater})-E(V(S_{\rm max}, T_{\rm cooler}); T_{\rm cooler}) \]
Аналогично работа по нижнему пути цикла: сжатие при охлаждении в контакте с холодильником, затем адиабатическое схатие до температуры нагревателя, работы считаются с отрацательным знаком:
\[ \delta A_{с1}+\delta A_{с2}=-T_{\rm cooler}(S_{\rm max}-S_{\rm min})-E(V(S_{\rm min}, T_{\rm heater}); T_{\rm heater})+E(V(S_{\rm max}, T_{\rm cooler}); T_{\rm cooler}) \]
Отсюда полная работа по циклу равна
\[ A=\delta A_{h1}+\delta A_{h2}+\delta A_{c1}+\delta A_{c2}=(T_{\rm heater}-T_{\rm cooler})(S_{\rm max}-S_{\rm min}) \]
и КПД, то есть отношение этой работы к полученной от нагревателя теплоте, \(T_{\rm heater}(S_{\rm max}-S_{\rm min})\)
равно единице минус отношение температуры холодильника к температуре нагревателя.

Если Вы используете энтропию, то почему бы просто не получить КПД из ТS-диаграммы?