ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ (считаем идеальный вариант)

[Петр Иванович]

Воспользуюсь рисунком, на который ссылался один из форумчан.

Такой "вечный двигатель", конечно, работать не будет.
Однако, забавно то, что его можно доработать до рабочего состояния.
Для этого:
1. Следует убрать иллюзию трёхмерности, а сделать нормальную аксонометрию.
2. Следует указать направление и напряжённость гравитационного поля.
3. Следует указать , что всё это происходит в атмосфере Земли.
(пункты 2 и 3 необходимы, чтобы показать, что движение пара вверх осуществляется за счёт силы Архимеда)
4. Следует указать, что вверх поднимается не вода, а водяной пар !!!! Который легче атмосферного воздуха.
5. Следует указать, что для превращения воды в пар используется нагреватель (Солнечное тепло)
6. Следует показать, что вверху, вследствие теплообмена с холодным атмосферным воздухом, пар остывает и конденсируется.

И мы получаем вполне работоспособный двигатель, работающий на круговороте воды в природе.
---
А теперь давайте просчитаем идеальный вариант:
Только, чур, не флудить (конечно ослы и остолопы - синапс и ему подобные от флуда удержаться не смогут, но остальных прошу не обращать на таких придурков внимание)

Итак, берем 1 кг воды при температуре 0 градусов.
Используя теплоту (тепловую энергию) от любого источника, нагреваем этот килограмм и испаряем.
Нагревание:
1000 г * 4,2 Дж/(г*градус) * 100 градусов= 420 кДж.
Испарение:
1 кг * 2260 кДж/кг = 2260 кДж
Итого затрат тепла - 2680 кДж.
Продолжаем?

[sinaps]

Продолжаем?

сначала зайдите на уколы, Педро Иоаннович &/

[Петр Иванович]

Ну что же, раз ни у кого не возникло замечаний по сказанному (что-то там прокричал осёл по кличке СИНАПС, причем вряд ли что-то умное, так как на такое действие он не способен), продолжаем.

Испарённый килограмм воды, то есть водяной пар при температуре 100 градусов помещаем в тонкую теплоизоляционную оболочку, получаем воздушный шарик, который, по закону Архимеда, поднимется на высоту 5 километров (куда обычно и поднимается водяной пар, образуя облака)
Самое интересное, что на этот подъём никакая энергия не затрачивается (вопреки закону сохранения энергии от академической "науки". Если у кого есть возражения по данному моменту, прошу выражать их связно и членораздельно.), но при этом пар приобретает "потенциальную энергию", равную \(E_p = mgh = 1 кг * 9,81 \frac{м}{с^2} * 5000 м =  49,05 кДж\)
Надо отметить, что подъёмная сила парового воздушного шарика в атмосфере позволяет поднять еще небольшой груз, но при этом мы существенно потеряем в скорости подъёма.
Наверху, на высоте 5 км, стоит станция конденсации - и там пар сперва конденсируется, возвращая 1 кг * 2260 кДж/кг = 2260 кДж теплоты, а затем остывает до 0 градусов по цельсию, возвращая 1000 г * 4,2 Дж/(г*градус) * 100 градусов= 420 кДж теплоты.
Таким образом мы смогли получить все затраченные внизу 2680 кДж теплоты, чтобы, как когда-то писал Сади Карно, "с пользой их употребить", допустим, на разогрев и испарение следующего килограмма воды внизу.

[Метафизик]

Испарённый килограмм воды, то есть водяной пар при температуре 100 градусов помещаем в тонкую теплоизоляционную оболочку, получаем воздушный шарик, который, по закону Архимеда, поднимется на высоту 5 километров (куда обычно и поднимается водяной пар, образуя облака)

Тут возникают сомнения. А не лишние ли затраты энергии на испарение? Ведь можно же сэкономить.
Если воду не испарять, а просто подогреть до 100^о С? Залить в теплоизоляционную оболочку и пущай летит нах... А?

Глыбже надо копать, П. Иванович! Почему молекулы воды взлетают? Вот где собака зарыта...

[Петр Иванович]

Тут возникают сомнения. А не лишние ли затраты энергии на испарение? Ведь можно же сэкономить.
Если воду не испарять, а просто подогреть до 100^о С? Залить в теплоизоляционную оболочку и пущай летит нах... А?

Глыбже надо копать, П. Иванович! Почему молекулы воды взлетают? Вот где собака зарыта...

Тут не собака зарыта.
Тут похоронены мозги Метафизика.
Навечно.
\(Requiescat-in-pace\)

[Метафизик]

Тут не собака зарыта.

Вполне возможно. Всецело доверяюсь Вам.

Итак. Почему молекула воды (Н₂О) выталкивается вверх (по закону Архимеда, с целью уравнивания парциальных давлений...) молекулами азота, угле_ и кислого_ газа и пр. мелочи?

Видимо вода легче азота? Нет?

[mi.shka]

Петр Иванович, твоя задачка формулируется проще.
По средним данным стандартной атмосферы определяешь величину давлений испарения и конденсации воды (внизу и вверху).
Определяешь разницу энтальпий для каждого давления. Получишь величину диссипативных потерь из-за разности давлений.
Это будет величина количества энергии, которое необходимо добавить в каждом цикле по этому "каналу".
Вторая часть тепловых потерь будет связана с необратимостью процессов испарения и конденсации. Конкретную величину этих потерь можно определить только исходя из параметров конкретного теплового насоса и режима/скорости перекачивания энергии.

Это будут "расходы" на осуществление цикла.

От оценки величины "доходов" я пока воздержусь, поскольку по этому вопросу хвизегам задана школьная задачка за 7 класс в соседней теме.

[Петр Иванович]

Вполне возможно. Всецело доверяюсь Вам.

Итак. Почему молекула воды (Н₂О) выталкивается вверх (по закону Архимеда, с целью уравнивания парциальных давлений...) молекулами азота, угле_ и кислого_ газа и пр. мелочи?

Видимо вода легче азота? Нет?

Только не надо про парциальные давления. Это только будет путать Вас.
Всё очень просто.
Закон Авогадро - в одинаковом объёме газа при равных температуре и давлении содержится равное кол-во молекул.
Из этого следует, что газообразная молекула, имеющая определенную температуру, занимает в пространстве один и тот же объём, вне зависимости от химического состава - т.е. оказываемое ей давление на соседние молекулы не зависит от химического состава, а только от температуры (что понимать под температурой молекулы, объясню позже).
Теперь смотрим на массу молекул: кислород - 32 а.е., азот - 28 а.е., метан - 16 а.е., водяной пар - 18 а.е., гелий - 4 а.е., водород - 2 а.е.
Если Вы правильно составите расчётную схему, то убедитесь, что более легкие молекулы будут выталкиваться вверх. Кроме того, парообразная молекула воды разогрета до температуры 100 градусов и даже выше, поэтому её приведенная к занимаемому объёму плотность еще меньше.
Кстати, именно поэтому разогретые молекулы углекислого газа (44 у.е.) тоже поднимаются вверх:

Что Вы видите, когда смотрите на костёр? ЭМИ излучение в нижнем световом диапазоне, испускаемое разогретыми до высоких температур в результате химической реакции молекулами углекислого газа. При этом Вы не видите ИК излучения - теплового излучения этих молекул.
---
Когда же вода конденсируется, молекулы переходят в "жидкое состояние", при этом их плотность увеличивается на 3 порядка.

[Петр Иванович]

Петр Иванович, твоя задачка формулируется проще.
По средним данным стандартной атмосферы определяешь величину давлений испарения и конденсации воды (внизу и вверху).
Определяешь разницу энтальпий для каждого давления. Получишь величину диссипативных потерь из-за разности давлений.
Это будет величина количества энергии, которое необходимо добавить в каждом цикле по этому "каналу".

Это ты так упростил?

Вторая часть тепловых потерь будет связана с необратимостью процессов испарения и конденсации. Конкретную величину этих потерь можно определить только исходя из параметров конкретного теплового насоса и режима/скорости перекачивания энергии.

И еще раз упростил?

Это будут "расходы" на осуществление цикла.

Разумеется, даже если терять 3% от "энергии", затраченной на нагревание и испарение, то вечного двигателя не получится.
Я к чему - вечного двигателя не получится исключительно в силу технических проблем, а не в силу дурацкого закона сохранения энергии.

От оценки величины "доходов" я пока воздержусь, поскольку по этому вопросу хвизегам задана школьная задачка за 7 класс в соседней теме.

А ты зачем ослов и остолопов называешь хвизегами?

[mi.shka]

Это ты так упростил?И еще раз упростил?

Я конкретизировал способ решения этой части. Ничего сложного в нем нет.

Разумеется, даже если терять 3% от "энергии", затраченной на нагревание и испарение, то вечного двигателя не получится.
Я к чему - вечного двигателя не получится исключительно в силу технических проблем, а не в силу дурацкого закона сохранения энергии.

Пока еще ровным счетом ничего не "разумеется". Во-первых, ты взял просто с потолка высоту 5км, во-вторых, пока не подсчитана "прибыль" говорить об общих убытках рано.

Кстати, в твоей формулировке нагрев от нуля воды и охлаждение до нуля- совершенно пустые и ненужные потери. Цикл замыкается на уровне испарение- конденсация.
Нагрев- это одноразовая процедура запуска цикла.

А ты зачем ослов и остолопов называешь хвизегами?

Потому что они именно Хвизеги, а не Физики.
Это толерантное название вместо твоих "ослов и остолопов". Суть та же, а банов меньше. 

[mi.shka]

Только не надо про парциальные давления. Это только будет путать Вас.
Всё очень просто.
Закон Авогадро - в одинаковом объёме газа при равных температуре и давлении содержится равное кол-во молекул.

Закон Авогадро не имеет никакого отношения к условиям испарения-конденсации реальных веществ. Он описывает состояния газов, а не условия межфазного равновесия.
Не путай эти вещи.

[Метафизик]

Всё очень просто.

Это совсем другое дело!

Продолжайте просвещать. Если не лень...

Чем отличается молекула пара (воды) от молекулы собственно воды? С картинками было бы класс!

(два удара в пах, нанесенные м.ишкой, пока не засчитываем)

[mi.shka]

(два удара в пах, нанесенные м.ишкой, пока не засчитываем)

Это только у хвизегов принято драться и плеваться.
Нормальные люди просто нормально общаются. И ничего страшного и зазорного нет в том что один другому показывает ошибки. На ошибках учатся.

Только Ширханы вопят от радости АКЕЛА ПРОМАХНУЛСЯ!!!

[Марина Славянка]

Воспользуюсь рисунком, на который ссылался один из форумчан.

Такой "вечный двигатель", конечно, работать не будет.
Однако, забавно то, что его можно доработать до рабочего состояния.
Для этого:
1. Следует убрать иллюзию трёхмерности, а сделать нормальную аксонометрию.
2. Следует указать направление и напряжённость гравитационного поля.
3. Следует указать , что всё это происходит в атмосфере Земли.
(пункты 2 и 3 необходимы, чтобы показать, что движение пара вверх осуществляется за счёт силы Архимеда)
4. Следует указать, что вверх поднимается не вода, а водяной пар !!!! Который легче атмосферного воздуха.
5. Следует указать, что для превращения воды в пар используется нагреватель (Солнечное тепло)
6. Следует показать, что вверху, вследствие теплообмена с холодным атмосферным воздухом, пар остывает и конденсируется.

И мы получаем вполне работоспособный двигатель, работающий на круговороте воды в природе.
---
А теперь давайте просчитаем идеальный вариант:
Только, чур, не флудить (конечно ослы и остолопы - синапс и ему подобные от флуда удержаться не смогут, но остальных прошу не обращать на таких придурков внимание)

Итак, берем 1 кг воды при температуре 0 градусов.
Используя теплоту (тепловую энергию) от любого источника, нагреваем этот килограмм и испаряем.
Нагревание:
1000 г * 4,2 Дж/(г*градус) * 100 градусов= 420 кДж.
Испарение:
1 кг * 2260 кДж/кг = 2260 кДж
Итого затрат тепла - 2680 кДж.
Продолжаем?

Интересный рисунок...
 тогда и современные фонтаны можно назвать вечными двигателями.
хотя, конечно. не вечный- оборудование снашивается, а вода, если ее не добавлять, испарится.

[ER*]

Интересный рисунок...

Если крутилку заменить на работу Солнца, как предлагает Дубровский, то.... получим двигатель работающий на энергии Солнца. Вот и вся "глубокая мысль" сразу трёх открытых веток. Вот где "интересно" - три ветки для мысли, которую легко поймёт не только взрослый, но даже карапуз.

[sinaps]

дядя Педро и дядя Миша испытывают летающую тарелку с вечным двигателем



 

[mi.shka]

Если крутилку заменить на работу Солнца, как предлагает Дубровский, то.... получим двигатель работающий на энергии Солнца. Вот и вся "глубокая мысль" сразу трёх открытых веток. Вот где "интересно" - три ветки для мысли, которую легко поймёт не только взрослый, но даже карапуз.

Ты, карапузистый мыслитель, не флудерасть где ни попадя. Иди решай задачку.

[aid]

Вполне возможно. Всецело доверяюсь Вам.

Итак. Почему молекула воды (Н₂О) выталкивается вверх (по закону Архимеда, с целью уравнивания парциальных давлений...) молекулами азота, угле_ и кислого_ газа и пр. мелочи?

Видимо вода легче азота? Нет?

Почему железный корабль плавает в воде? Видимо железо легче воды.

[Петр Иванович]

Кстати, в твоей формулировке нагрев от нуля воды и охлаждение до нуля- совершенно пустые и ненужные потери. Цикл замыкается на уровне испарение- конденсация.

Вот опять ты бежишь впереди паровоза.
Более эффективный цикл - это цикл, используемый в паровозах (в паровых машинах). Но там - не просто испарение-конденсация - а - увеличение давления газов вследствие их нагревания и получение почти нулевого давления вследствие конденсации.
Любой термодинамический цикл так или иначе основан на РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ.

[ER*]

Более эффективный цикл - это цикл, используемый в паровозах

Узбеки на дрезине ещё более эффективны.