Квантовая физика и Термодинамика

[Stensen]

Доброго всем времени суток. Помогите понять 2 вопроса:
1. Может ли один квант выбить из атома более одного электрона в фотоэффекте если его энергии для этого хватает?
2. 2-е Начало термодинамики в одной из своих формулировок гласит: "Невозможно превратить теплоту какого-либо тела в работу, не производя никакого другого действия, кроме охлаждения этого тела". Если я возьму длинный цилиндр с нагретым газом, прикрытый подвижным поршнем, который находится под давлением газа, то поршень начнет выдвигаться из цилиндра и совершать работу. Понятно, что выдвинется он ровно на свою длину и на этом его работа закончится. Но тем не менее работа будет совершена. Тогда этот опыт противоречит данной выше формулировке 2-Начала. В чем здесь подвох?

[DimaM]

Stensen в сообщении #1218906 писал(а):

2-е Начало термодинамики в одной из своих формулировок гласит: "Невозможно превратить теплоту какого-либо тела в работу, не производя никакого другого действия, кроме охлаждения этого тела". Если я возьму длинный цилиндр с нагретым газом, прикрытый подвижным поршнем, который находится под давлением газа, то поршень начнет выдвигаться из цилиндра и совершать работу. Понятно, что выдвинется он ровно на свою длину и на этом его работа закончится. Но тем не менее работа будет совершена.

Тут кроме охлаждения есть еще увеличение объема. Так что не противоречит.

[Stensen]

DimaM в сообщении #1218908 писал(а):

Stensen в сообщении #1218906 писал(а):

2-е Начало термодинамики в одной из своих формулировок гласит: "Невозможно превратить теплоту какого-либо тела в работу, не производя никакого другого действия, кроме охлаждения этого тела". Если я возьму длинный цилиндр с нагретым газом, прикрытый подвижным поршнем, который находится под давлением газа, то поршень начнет выдвигаться из цилиндра и совершать работу. Понятно, что выдвинется он ровно на свою длину и на этом его работа закончится. Но тем не менее работа будет совершена.

Тут кроме охлаждения есть еще увеличение объема. Так что не противоречит.

Т.е. в 2-м Начале подразумевается, что, отобрав некоторое количество теплоты у нагревателя, нужно совершить работу, не изменив никакие другие параметры системы? Если под системой понимать газ, то его $V, m, p, \mu$ должны остаться неизменными? А как тогда газ совершит работу? Может ли газ совершить работу не изменяя свой объем?

[Munin]

Stensen в сообщении #1218906 писал(а):

1. Может ли один квант выбить из атома более одного электрона в фотоэффекте если его энергии для этого хватает?

В принципе, может, но это более сложный эффект. И гораздо более маловероятный. Обычно выбивается один электрон, а лишняя энергия достаётся ему как кинетическая.

[DimaM]

Stensen в сообщении #1218923 писал(а):

Т.е. в 2-м Начале подразумевается, что, отобрав некоторое количество теплоты у нагревателя, нужно совершить работу, не изменив никакие другие параметры системы?

Да.

Stensen в сообщении #1218923 писал(а):

Если под системой понимать газ, то его $V, m, p, \mu$ должны остаться неизменными? А как тогда газ совершит работу? Может ли газ совершить работу не изменяя свой объем?

В обычном термодинамическом цикле газ совершает работу, приходя в конце в то же состояние, в котором был в начале (хитрость в том, что работа не является функцией состояния, поэтому пройдя по замкнутому пути на $PV$-диаграмме, можно ее получить ненулевую). Разница в том, что обычная тепловая машина отдает тепло холодильнику, а вечный двигатель второго рода (которые запрещает второе начало термодинамики) - нет.

[Stensen]

Всем спасибо! Начну с вечного двигателя.