Tudósok és mérnökök kezdték tanulmányozni a hőáramlást, gázok dinamikáját ls így tovább. Elvégeztek rengeteg kísérletet, építettek mindenféle gépeket. Komoly emberek is kísérleteztek másodfajú örökmozgókkal.
A sok millió tapasztalat lassan összeállt egységes elméletté. Mint minden fizikai elmélet, axiomatikus matematikai modellé alakult. Úgy hívják: termodinamika.
Működik. Nem találtak ellentmondó kísérleti eredményt, ez fokozatosan növelte a hitelét.
Statisztikus, valószínűségi alapon egészen új megvilágításba helyezték, ez még tovább növelte a hitelét.
A fizika többi ága is ilyen. Kereshetnél ennyi erővel felfelé hulló követ is. Az se lehetetlen, csak eddig nem találtak, és minden tapasztalat arra mutat, hogy nem is fognak találni ilyet.
De nem lehetetlen az se. Nem valamiféle dogma miatt nem találnak ilyet, hanem azért lett ilyen a fizika amilyen, mert nem találtak.
Akkor még itt van egy itt új dolog, amiről nem volt szó, a barométeres magasságformula. Ha a cső emelkedik, akkor a felfelé jutó maradék hideg gáz a magasság formula szerint nem jut túl magasra. A föld légköre is eszerint marad a föld felszíne közelében. Nem megy el a levegő az űrbe. Kis hőmérsékleteken ez még inkább így van. Molekulárisan, a molekuláknak nem sok energiájuk van ahhoz, hogy túl magasra szálljanak.
Főleg, hogy hűtve van. A kérdés, hogy mennyi gáz jut át abba a hideg végső hűtött régióba. Ha elég kevés akkor nem kell nagy hűtő teljesítmény. Ha sok akkor meg amit megnyerünk a réven elveszítjük a vámon. Ezt nem tudom hogyan lehetne megtudni.
Persze ha olyan prekoncepcióval állunk a dologhoz, hogy úgyse lehet, mert azt mondja a második főtétel, akkor az eleve megbéklyózza a gondolkodást. Nyilván a másik oldal, ha abból indulunk, ki hogy a második főtétel részelegesen hibás, az a másik véglet. Objektíven kell szemlélni a dolgot, nem bármilyen irányú prekoncepcióval.
Örülök, hogy itt vagy. Pont Te vetetted fel legtöbbször, hogy leáll a dolog.
Ugyanúgy problémának tűnik az, hogy azt mondom, hogy ez a ppm2 és az is, hogy azt mondom, hogy egy idő után leáll a működés. Hogyan történik a leállás?
Hogy ne legyen végtelen a rendszer. Tegyük fel van 100 méter szigetelt csövünk. Tele kis turbinákkal, amik folyamatosan veszik ki az entalpiát a közegből ahogy áthalad rajta. Közben kondenzál belőle mindig, ami visszacsorog. Ami továbbmegy az egyre hidegebb és ritkább. De valamennyi továbbmegy. Nem lehet az egészet az utolsó molekuláig lekondenzálni így. A végét mégis azt a kis maradék mennyiséget le kell hűtéssel kondenzáltatni. Ehhez kell egy kis energia.
Ha nem így van, akkor ez a nem véges gép hogyan áll le?
Ha van egy 0 Kelvin fokos hőtartályod ami úgy is marad, akkor a közönséges Carnot hatásfok 1, vagyis a közönséges hőerőgép átmegy másodfajú örökmozgóba... :-)
Néha-néha eszembe jut még valami ezzel kapcsolatban.
Többen mondják, azért nem lehetséges ilyen módon ppm2-t csinálni, mert leáll. Tehát leáll a folyamat. Most nézzük meg erről az oldalról a dolgot. Hogyan képzelhető pontosan ez a leállás? Tehát van egy ferde szigetelt csövünk aminek az egyik végén a hőforrás, a másik végén a vákuum. Benne áramlik a gáz ami lekondenzál folyamatosan. A kondenzált közeg visszacsorog a cső alján. Ami nem kondenzál le az halad a vákuum felé és turbinát mozgat, ami entalpiát von ki belőle.
"abban egyet érthetünk hogy jó lenne hasznosítani a vákuum felé igyekvő gőz molekulák mozgási energiáját, és utána illene ha a gőzből folyadék keletkezne."
Az egészet szerintem is lehetetlen, mert ha a lapátok sebessége az áramlás sebessége összemérhető a molekulák molekuláris, hőmozgásának sebességével akkor már nem lehet eleget kivonni. De mennél többet annál jobb. Annál kevesebbet kéne visszahűteni. Ez döntené el, hogy működne -e vagy sem. A gáznemű mennyiség, ami maradna.
"abban egyet érthetünk hogy jó lenne hasznosítani a vákuum felé igyekvő gőz molekulák mozgási energiáját, és utána illene ha a gőzből folyadék keletkezne."
Igen, jó lenne. Bár tudok érvelni a feltételezett ppm2 mellett, magam se vagyok 100% meggyőződve róla, hogy tényleg működne vagy sem. Csak a jelenlegi tudásomból azt gondolom, talán, talán működhet. Évek óta időnként újra újra felmelegedik a téma néha valamit olvasok hallok eszembe jut valami, de nincs bizonyosságom nekem se. Nem ezzel kelek fekszek. Hinni lehet benne, de az nem elég. Szóval mivel szinte mindenki azt mondja nem lehet ezért én is kételkedem. Bár minden kétséget kizáró ellenérvet sem hallottam. Egy a semmiben lebegő valami ez az egész.
Jó kísérletet kéne kiokoskodni. Ami elég meggyőző és nem drága.
"Ha van elég nyomása még ha hideg is akkor az megy a vákuum felé. Arra rendeződik az áramlás. Az áramlásból meg mindig lehet a lapátokon energiát kivenni. Az etilén gáznak még lenne nyomása igen alacsony hőfokon is. Nem kell hozzá Maxwell-démon vagy hasonló. :-)"
Maxwell démont nem emlegettem ,abban egyet érthetünk hogy jó lenne hasznosítani a vákuum felé igyekvő gőz molekulák mozgási energiáját, és utána illene ha a gőzből folyadék keletkezne.
Azonban a technikánk alaposan eltérő, én a turbinákra már nem tudok mit mondani,adtam rá képletet is csak számolni kell.
A legjobb lenne ha valami gyakorlati szerkezet készülhetne úgy hogy az ember ne bukjon túl sokat ha netán az első elgondolás nem elég jó.Sokkal több hasznavehetetlen dolgokra költöttek már mások, ha lesz rávalóm megéri mókázni vele.
4-1-3-4 Azaz a 2-es pont kimaradna. Az 1 és 3 között lenne egy ferde vonal lefelé közvetlenül. Egyszerre történne az expanzió és kondenzáció. Egy helyen, egy csőben.
Ha van egy csövem amit kiviszek az űrbe, a végén vákuum van, és áramoltatok bele vízgőzt az elején és kívülről hűtöm, azaz entalpiát vonok ki belőle. MI történik. Szépen lekondenzál.
Ha ugyanez a csövem van az űrben és nem hűtöm kívülről, csak turbinák vannak benne. Vízgőzt eresztek az elején, a másik végén a vákuum. A turbinák forognak és entalpiát vonnak ki a vízből. Mi történik? Szépen lekondenzál.
Minkét rendszer közös jellemzője a folyamatos entalpia kivonás. Hogy ez az entalpia kivonás az áramlási úton milyen eloszlással történik és milyen hosszan az lehet különbség, de a kivont mennyiség az a végén ugyanazt a folyadékot eredményezi. Egy adott mennyiségű vízben a kivonható entalpia mennyiség mindkét példa rendszerben ugyanaz, ugyanazt a hatást eredményezi. Hideg, alacsony nyomású.
Még egy különbség. A két példa rendszerben az elvont entalpia mennyisége csőszakaszonként más. A turbinás verziónál a végén kisebb az entalpia elvonás, mert alig van már gáz, ami mozgassa a lapátokat. Itt nem lehet annyira jól kivonni. Ehhez kell egy külső pótlólagos hűtés. Sajnos.
Nem lehet az egészet lekondenzáltani. Ahogy a dugattyúval se.
Találtam egy ilyet. Régóta ismertem, Kriofor a neve.
"(gör.), készülék, mely a viznek párolgása alkalmával történő melegkötésnek kimutatására szolgál. A készülék áll két egymással kétszer derékszög alatt meggörbített csővel közlekedő üveggömbből, mely annyi vizet tartalmaz, hogy általa az egyik gömb körülbelül felényire meg legyen töltve. Készítésekor arra kell ügyelni, hogy a levegő a készülékben lehetőleg megritkítva legyen. Ha az üres gomböt hideg keverékbe tesszük, akkor benne a vizpárák gyorsan cseppesülnek, mi által a másik gömbben foglalt viz gyors párolgásra indíttatik. Az ezáltal történő melegkötés folytán a hátramaradó viz folyton hül s végre megfagy."
Tehát, ha a vizet tartalmazó csőben ami a vákuumhoz csatlakozik addig hűl míg lefagy. Nemhogy folyadék lesz, hanem jég.
Itt a piros Rankine körfolyamatból azt látni, hogy lenti minimál hőfokot a kondenzátor hőfoka határolja be. Ott a hozzá tartozó nyomás is. de lentebb is vannak vonalak és nyomások. Sőt még azon is túl, amit a diagram nem ábrázol. Az egy kis probléma, hogy ezek a diagramok nem mutatják az igen alacsony hőfokú és nyomású tartományokat. Nem erre találták ki ezeket.
"Erről van szó csak nem egészen érted amit írtam.A te turbinádban is előjön az a helyzet mint erőművi turbina után mikor a nyomás milibárokban mérődik,hőmérséklete pedig nem esik le ."
Ez így van az erőműben, ahogy mondod.
Rankine-körfolyamatnál a gőz nyomását és hőmérsékletét a kondenzátor hűtővizének hőmérséklete határozza meg. Nedves fázisban, a haranggörbe alatt a gőz nyomása egyértelműen meghatározza hőmérsékletét. Mindig együtt van.
Tehát a minimál hőfokot és nyomást a kondenzátor határozza meg.
A mi tárgyalt ppm2 cuccunknál, nincs kondenzátor és a minimál sokkal lejjebb van, lenne.
Továbbá ha majd odáig jutnánk, hogy másféle közegben gondolkodnánk nem vízben, akkor azoknak még igen alacsony hőmérsékleten is van elég nagy nyomásuk a vízhez képest.
Szóval lehet használni infókat az erőművi turbináktól, de nem mindent.
"A molekulák hőmozgását csak úgy lehetne hasznosítani ha keskeny lyukat nyitnál azon a téglalapon a vákuum felőli oldalon és megközelítőleg párhuzamosan száguldanának ki rajata a "játékosok", de ha beleütköznének valami turbinába akkor fuccs a molekulák párhuzamos irányának ,ismét összevissza kezdenek szaladgálni ."
Ha van elég nyomása még ha hideg is akkor az megy a vákuum felé. Arra rendeződik az áramlás. Az áramlásból meg mindig lehet a lapátokon energiát kivenni. Az etilén gáznak még lenne nyomása igen alacsony hőfokon is. Nem kell hozzá Maxwell-démon vagy hasonló. :-)
"A hosszú cső ami a vákuum felé halad véleményem szerint képes lehet olyan hideggé és alacsony nyomásúvá tenni a gőzt, hogy lekondenzáljon. A molekuláris, kohéziós erők a kis molekula sebességek miatt összefogdossák a kis energiájú gőzmolekulákat."
Erről van szó csak nem egészen érted amit írtam.A te turbinádban is előjön az a helyzet mint erőművi turbina után mikor a nyomás milibárokban mérődik,hőmérséklete pedig nem esik le .
Megpróbálom közérthetőbben ábrázolni a kisnyomású gőz terjeszkedését:
Képzelj el egy futbalpályát ahol 11 játékos feláll az egyik kapu és a 11-es vonal között. Az ellenkező kapu a vákuum iránya. Most a 11 játékos elkezd szaladozni mindenféle irányba 10m/sec sebességgel a kapu és a 11-es vonal és az oldalvonalak között. Na most ez a kijelölt téglalap maga a gőz és ez a téglalap terület terjeszkedik 1m/sec sebeséggel az ellenkező kapu vagyis a vákuum irányába.Közben persze a játékosok 10m/sec sebesége is csökken egy keveset.A te turbinád csak az 1m/sec játékos áramlás-gőz áramlást hasznosítja , a 10m/sec sebeségű játékos mozgás-molekulák hőmozgása a kvantuumfizika területe inkább mint a turbináidnak rabszolgája.
A molekulák hőmozgását csak úgy lehetne hasznosítani ha keskeny lyukat nyitnál azon a téglalapon a vákuum felőli oldalon és megközelítőleg párhuzamosan száguldanának ki rajata a "játékosok", de ha beleütköznének valami turbinába akkor fuccs a molekulák párhuzamos irányának ,ismét összevissza kezdenek szaladgálni .
"de ez egy két sebességű rendszer amelyet csak egy sebességűnek gondolsz."
Arról nem volt elég szó, hogy ez nem egy szokásos erőművi turbina. Nincs benne Laval fúvóka vagy hasonló ami felgyorsítja egy lépcsőben a gőz áramlását, kiexpandál és azt vezeti a lapátokra.
Ez egy sima cső lenne, ahol hosszan kis turbinák vannak. Abban a nyomás és hőmérséklet folyamatosan a cső hosszában esne. Benne tágul a gáz, közben le is kondenzál belőle mindig. Ez nem lenne olyan, mint egy ismert erőművi turbina. Ahol rövid a hossz, áthalad rajta és a többi a gőzben maradó hővel, maradék mozgási energiával nem törődik. Egy külső kondenzátorban kell lecsapatni.
Nyilván a hagyományos turbinában kiexpandált gőznek már nem sok energiája van, de nem az a lényeg, hogy ezt a kis maradék energiát kinyerjük, hanem, hogy olyan lassú és hideg és kis nyomásúvá tegyük a gőzt, hogy ne kelljen külső hűtés. Ez a lényeg. Ne kelljen külső hűtés. Erre a hagyományos turbina egyáltalán nem képes. Kiszedi belőle az energia nagy részét és a többivel nem törődik.
A hosszú cső ami a vákuum felé halad véleményem szerint képes lehet olyan hideggé és alacsony nyomásúvá tenni a gőzt, hogy lekondenzáljon. A molekuláris, kohéziós erők a kis molekula sebességek miatt összefogdossák a kis energiájú gőzmolekulákat.
Képzelj el egy ilyen cuccot az űrben, ahol vákuum van. Ha elég hosszú a cső, mi jön ki belőle?
"Szerintem olyan nincs, hogy leexpandál. Mindig tud tovább expandálni, a vákuum felé. Annál hidegebb lesz. Molekulárisan nézve annál lassabbak a molekulák. Ha elég lassúak akkor már olyan kevés mozgási energiájuk van, hogy összetapadnak lekondenzálnak. Nincs akkora sebességük, hogy el tudjanak repülni a folyadékcsepp felszínéről. Nem bírják legyőzni a kohéziós erőt."
A leexpandálást úgy értem mikor az erőművi gőzturbina utolsó fokozatából kijön a gőz kb 0.05 bár nyomással.
Ez után ha neked vákuumba is megy az expanzió az olyan mint mikor 70 km/órás szél fúj, tehetsz ahhoz turbinákat a hőmozgásból származó molekuláris mozgást nem fogja a turbina hasznosítani. Azt megértem hogy szeretnéd, de ez egy két sebességű rendszer amelyet csak egy sebességűnek gondolsz.
"Véleményed szerint ha van egy cső, ami akár legyen mondjuk száz méter hosszú, benne pici turbinákkal, a végén vákuummal mi fog történni?"
A gépedben az lesz hogy a végén az egész csöved megtelik egy bizonyos nyomású gőzzel.
Ahhoz hogy a gőzből csepp legyen sokkal huncutabb szerkezet kell mint turbina, és kérdés hogy vákuumban mennyi az a hőmérséklet amikor már a kohéziós erők az erősebbek.
"Más dolog a technikai lehetőség de az még messze van, mert mikor a gőz leexpandált ,utánna lehet vákuum is nincs tovább expandálási energia ahhoz hogy expanzió által tovább hűljön."
Szerintem olyan nincs, hogy leexpandál. Mindig tud tovább expandálni, a vákuum felé. Annál hidegebb lesz. Molekulárisan nézve annál lassabbak a molekulák. Ha elég lassúak akkor már olyan kevés mozgási energiájuk van, hogy összetapadnak lekondenzálnak. Nincs akkora sebességük, hogy el tudjanak repülni a folyadékcsepp felszínéről. Nem bírják legyőzni a kohéziós erőt.
"A kapott folyadék meg még kevés."
Az is egy probléma, hogy a diagramok ilyen alacsony hőmérsékleteket és nyomásokat nem mutatnak, mert az ismert hőerőgépekben nincsenek ilyen viszonyok.
Véleményed szerint ha van egy cső, ami akár legyen mondjuk száz méter hosszú, benne pici turbinákkal, a végén vákuummal mi fog történni?
Ha a cső átmérőjét növeljük a vége felé, ahogy a normál erőművi turbinákban is nő a keresztmetszet, akkor még jobban tud tágulni.
Molekulárisan nézve ahogy a folyamat halad előre, és egyre kevesebb a közeg a kondenzációtól, egyre ritkábban vannak a repülő molekulák szerintem.
"A többlet energia a molekulák hőmozgásában maradt , de ott még 0.1 bárnál is olyan összevisszaságban mozognak a molekulák hogy a turbinalapátod minden irányból kap lökéseket ."
Akkor áll meg a buli végképpen, ha a molekulák és az áramlás sebessége már erősen összemérhető a lapátok sebességével. A ritka gázban és kisebb hőfokokon nagyobb könnyű lapátok kellenek, nagy átmérővel vastagabb csőben. Hogy mi konkrétan mennyi az jó kérdés.
"Dugattyúval látszik, hogy mennyit lehet lekondenzálni. Egy hengerbe zárva a dugattyúval az egész gáz ahogy tágul egyforma hőfokú. Az expanzió mértéke, a fizikai megvalósítás miatt korlátozott. Továbbá a géptest hőfoka nem engedi, hogy lejjebb hűljön, mert a dugattyú és henger fala visszamelegíti."
Elméleti adaiabatikus expanziókor dugattyúban jobban hűl a gőz mint turbinában.
Más dolog a technikai lehetőség de az még messze van, mert mikor a gőz leexpandált ,utánna lehet vákuum is nincs tovább expandálási energia ahhoz hogy expanzió által tovább hűljön.A kapott folyadék meg még kevés.
A többlet energia a molekulák hőmozgásában maradt , de ott még 0.1 bárnál is olyan összevisszaságban mozognak a molekulák hogy a turbinalapátod minden irányból kap lökéseket .
Az a hosszú cső esetleg valami nanocső lehetne nanoturbinákkal D:)
"Ezek a magasabb hőfokra vonatkoztatott sebességek, amiket írtál."
"Értem, azért hajtogatod a turbinasort mert mégiscsak "molekulasugár" energiában utazol."
Dugattyúval látszik, hogy mennyit lehet lekondenzálni. Egy hengerbe zárva a dugattyúval az egész gáz ahogy tágul egyforma hőfokú. Az expanzió mértéke, a fizikai megvalósítás miatt korlátozott. Továbbá a géptest hőfoka nem engedi, hogy lejjebb hűljön, mert a dugattyú és henger fala visszamelegíti.
Csőben más. A cső elején lévő szakasz és a turbinák lehetnek lényegesen mások, mint a távolabbiak. A végén igen alacsony lehet a hőmérséklet.
"Kétségtelen a molekuláknak van hőmozgási energiája,pl. H2-nek 1693 m/sec ,H2O-nak (gőz)
567 m/sec , levegőnek 447 m/sec az átlagos mozgási sebessége 0 C fokon. (Simonyi Károly : Elektronfizika 1987 könyvéből )."
Ezek a magasabb hőfokra vonatkoztatott sebességek, amiket írtál.
"Azonban szerintem ezeknek a molekuláknak a mozgási energiáját sem dugattyúban sem turbinasorban nem célszerű elvenni, most ez valóban technikai kérdéskör. És nem is könnyű, vákuumban a molekulák kondenzálás helyett inkább "párolognak"."
Ha molekulárisan nézzük akkor ha lehűl a folyadék akkor nem szereti elengedni a felszínről a molekulákat. Nincs elég sebességük, energiájuk,hogy elhagyják a felszínt. Potenciálgödörhöz hasonló. Valamennyi mindig elhagyja, mert az eloszlási görbe szerint mindig vannak gyorsabb és lassabb molekulák. A csőben folyadék felszínén a kondenzáció, lecsapódás mindig nagyobb, mint az elpárolgás, mert a turbinák mindig entalpiát, energiát visznek ki a rendszerből.
Az üstökösök felszínén a vákuumban a jég csak akkor kezd szublimálni számottevően, ha közelebb kerül a naphoz. Ha nincs hőmérséklet akkor gyakorlatilag nincs se párolgás, se szublimáció. Persze mindig van valamennyi, nagyon kevés. Kicsi a szublimációs nyomás.
"Minek minősül a vákuum, amit elvileg nem ér el egy molekula se, mert közben lekondenzál? Persze szerintem se kondenzál le az összes. De hogy mennyit lehet egy csőben tágulás közben és közben folyadékleválasztás mellett turbinasoron lekondenzáltatni, az érdekes kérdés. "
Értem, azért hajtogatod a turbinasort mert mégiscsak "molekulasugár" energiában utazol.
Kétségtelen a molekuláknak van hőmozgási energiája,pl. H2-nek 1693 m/sec ,H2O-nak (gőz)
567 m/sec , levegőnek 447 m/sec az átlagos mozgási sebessége 0 C fokon. (Simonyi Károly : Elektronfizika 1987 könyvéből ).
Azonban szerintem ezeknek a molekuláknak a mozgási energiáját sem dugattyúban sem turbinasorban nem célszerű elvenni, most ez valóban technikai kérdéskör. És nem is könnyű, vákuumban a molekulák kondenzálás helyett inkább "párolognak".
