Термодинамическое равновесие и градиент температуры

[sergey zhukov]

EUgeneUS
Ну, я вам сразу скажу, что это вы неправильно представляете. Вы, кстати, работу по переносу воздуха в изотермической атмосфере не учли.

[EUgeneUS]

sergey zhukov в сообщении #1608253 писал(а):

Ну, я вам сразу скажу, что это вы неправильно представляете

sergey zhukov в сообщении #1608253 писал(а):

Вы, кстати, работу по переносу воздуха в изотермической атмосфере не учли.

Я-то всё учёл. Читайте внимательно.
А вот уверждающие, что в равновесном состояннии не будет градиента температур, $mgh$ потеряли

Ещё раз, по пунктам.
Градиент температуры в адиабатической атмосфере выводится из трех посылок\условий.
Если Вы хотите получить что-то другое, то как минимум от одной нужно отказаться. И от чего Вы откажитесь?

1. От уравнения состояния идеального газа? В принципе можно учесть поправки на излучение (говорил об этом выше), поправки на газ Ван-дер Ваальса будут мизерными и речь совсем не о том.
2. От условия гидростатического равновесия? Так у Вас сразу что-то начнёт тонуть и-или всплывать.
3. От адиабаты? Возникнет обмен тепла между разными частями атмосферы.

Чего тут обсуждать на 12 страниц?
Меня гложут смутные сомнения, что всё это обсуждение есть неверное понимание\прочтение второго начала термодинамики в формулировке Клаузиуса:

Цитата:

тепло никогда не может перейти от более холодного тела к более теплому...

так читайте его полностью, в том числе и то, что дальше за многоточием.

[Geen]

EUgeneUS в сообщении #1608255 писал(а):

От адиабаты? Возникнет обмен тепла между разными частями атмосферы.

Именно.
Назовите причины, по которым обмен тепла не возможен.

[EUgeneUS]

Geen в сообщении #1608258 писал(а):

Назовите причины, по которым обмен тепла не возможен.

Если есть обмен тепла и-или масс, то система не находится в термодинамическом равновесии.
А мы ищем именно термодинамически равновесное состояние.

[DimaM]

EUgeneUS в сообщении #1608255 писал(а):

А вот уверждающие, что в равновесном состояннии не будет градиента температур, $mgh$ потеряли

Меня терзают смутные сомнения (с), что адиабатическая атмосфера с градиентом температуры - это состояние стационарное, но не равновесное.

[Geen]

EUgeneUS в сообщении #1608260 писал(а):

то система не находится в термодинамическом равновесии.

Да, а откуда Вы взяли, что термодинамическое равновесие это адиабата, а не изотерма?

[EUgeneUS]

при адиабате не происходит обмена теплотой между элементами атмосферы, по определению адиабаты.
А при изотерме - происходит.

[DimaM]

EUgeneUS в сообщении #1608260 писал(а):

Если есть обмен тепла и-или масс, то система не находится в термодинамическом равновесии.

В адиабатической атмосфере есть поток тепла снизу вверх. Это стационарное неравновесное состояние.

[sergey zhukov]

EUgeneUS
Можете подсчитать потенциальную энергию адиабатической и изотермической атмосферы при равенстве их полной ее энергии. У изотермической она будет ниже.
Вы что, в самом деле считаете, что изотермическая атмосфера перейдет в адиабатическую? Как? При помощи теплообмена? Но в изотермической атмосфере не может быть теплообмена. При помощи конвекции? Но ведь конвекция в изотермической атмосфере требует положительной работы.

По определению адиабаты теплообмена между частями атмосферы, конечно, не происходит. Так это просто значит, что никаких точных адиабатических процессов в атмосфере нет. Если рассматривать газ с нулевой теплопроводностью, то это другой случай. Мы про газ с не нулевой теплопроводностью.

[EUgeneUS]

DimaM в сообщении #1608264 писал(а):

В адиабатической атмосфере есть поток тепла снизу вверх.

1. Если речь про реальную атмосферу близкую к адиабатической, то конечно, происходит. Так как подстилающая поверхность нагревается. Но речь не об этом.
2. Перенос тепла снизу вверх в адиабатической атмосфере может происходит из-за переноса его излучением. Но я всё время подчеркиваю, что рассматривается модель идеального газа и никакого излучения нет (не учитывается).

-- 07.09.2023, 10:02 --

sergey zhukov в сообщении #1608265 писал(а):

Но в изотермической атмосфере не может быть теплообмена.

Кто Вам сказал? Клаузиус? так читайте его полностью.

[Geen]

DimaM в сообщении #1608261 писал(а):

это состояние стационарное

Нет, не стационарное. Однако, при решение реальных задач, когда характерное время процессов много меньше времени установления теплового равновесия, можно этой нестационарностью пренебречь.

-- 07.09.2023, 10:11 --

EUgeneUS в сообщении #1608263 писал(а):

при адиабате не происходит обмена теплотой между элементами атмосферы, по определению адиабаты.
А при изотерме - происходит.

При макроскопическом движении некого элемента атмосферы (при конвекции)....
Просто немного задумайтесь что означает уравнение адиабаты в данном случае.

[EUgeneUS]

DimaM в сообщении #1608264 писал(а):

Это стационарное неравновесное состояние.

Кстати, стационарное неравновесное состояние говорит о том, что система незамкнута. А мы рассматриваем замкнутую систему.

[sergey zhukov]

EUgeneUS
Вот о том и речь. Система то у нас замкнутая, а откуда же там тогда адиабата?

[EUgeneUS]

Geen в сообщении #1608267 писал(а):

При макроскопическом движении некого элемента атмосферы (при конвекции)....
Просто немного задумайтесь что означает уравнение адиабаты в данном случае.

Или при виртуальном (мыслимом) перемещении некого элемента атмосферы.
Температуры обязаны уравняться у двух тел, находящихся в тепловом контакте. Но верхняя часть атмосферы не находится в тепловом контакте с нижней.

-- 07.09.2023, 10:22 --

sergey zhukov в сообщении #1608272 писал(а):

Система то у нас замкнутая, а откуда же там тогда адиабата?

Оттуда, что нет обмена теплом ни с внешним миром, ни внутри системы.

[sergey zhukov]

EUgeneUS
От вас, честно говоря, я такой упертости не ожидал. Вы же хотите знать, как это на самом деле работает? Тогда не понимаю, зачем столько спорить? Посмотрите хотя бы в вики.

sergey zhukov в сообщении #1606182 писал(а):

siago
Здесь есть подтверждение:
Тепловое равновесие в гравитационном поле