О получении энергии нетрадиционными способами...

[Munin]

AlexDem
Хотите задачку на введение понятия температуры для летящего метеорита? Температура по определению - такая физическая величина, которая характеризует термодинамическое равновесие: для двух подсистем, находящихся в равновесии, температуры равны. Поместите летящий метеорит в ящик с абсолютно чёрными стенками, и пускай они обмениваются теплом через излучение.

[Варяг]

AlexDem писал(а):

Варяг писал(а):

Как получается, что для раскачки атомов углерода в алмазе требуется меньше энергии чем для сажи, ведь при одинаковой температуре максимум теплового излучения у них приходится на одну частоту?

AlexDem писал(а):

Степеней свободы меньше. И на последующие вопросы ответ аналогичный. Посмотрите ещё раз определение.

По вашему у атомов углерода в графите больше "степеней свободы", чем в алмазе?
Ведь теплоёмкость графита больше чем алмаза!

Варяг писал(а):

Да, и ещё! Каким образом температура связана с системами отсчёта? По Вашему, раскалённое до высокой температуры тело будет холодным в какой-то другой СО?

AlexDem писал(а):

[Температура в применении к нетермодинамической системе смысла не имеет. Если Вы вводите свою величину - я ничего не имею против, но не называйте её температурой.

В том-то и дело, что именно современное понятие температуры лишено физического смысла.
А всё это проистекает из того, что с помощью бухгалтерсих методов (статистической физики) замазывается неустранимое противоречие МКТ и классической физики:
МКТ и закон сохранения импульса

[Developer]

Кто бы спорил, что "на то и щука в море, чтобы карась не дремал"...
Я ведь более "сильный" ляпсус вставил и только сейчас заметил:
"...говорят, что плазма равновесна, если температуры всех компонентов одинаковы." Не "равновесна", а "изотермична, если все компоненты имеют одинаковую температуру". Поэтому попробую исправить...
Но ведь и о температуре я говорил, как о средней по ансамблю кинетической энергии, с чем далее все так или иначе согласились, особенно Википедия, которую я не люблю...
А чем такое определение хуже?
Температура - мера средней кинетической энергии молекул
По Максвеллу (исходя из его плотности распределения и усредняя по всему ансамблю, по всем молекулам) получаются такие значения скоростей молекул, характеризующих их кинетическую энергию: $\frac {mv_{\text{в}}^2} {2} = kT$, $\frac {mv_{\text{с}}^2} {2} = \frac {4kT} {\pi}$ и $\frac {mv_{\text{к}}^2} {2} = \frac {3kT} {2}$.
Здесь $v_\text{к} > v_\text{с} > v_\text{в}$ и обозначают среднюю квадратическую, среднюю и наиболее вероятную скорости молекул в ансамбле.
И при чём тут степени свободы?

[Варяг]

Developer писал(а):

Кто бы спорил, что "на то и щука в море, чтобы карась не дремал"...
Я ведь более "сильный" ляпсус вставил и только сейчас заметил:
"...говорят, что плазма равновесна, если температуры всех компонентов одинаковы." Не "равновесна", а "изотермична, если все компоненты имеют одинаковую температуру". Поэтому попробую исправить...
Но ведь и о температуре я говорил, как о средней по ансамблю кинетической энергии, с чем далее все так или иначе согласились, особенно Википедия, которую я не люблю...
А чем такое определение хуже?
Температура - мера средней кинетической энергии молекул
По Максвеллу (исходя из его плотности распределения и усредняя по всему ансамблю, по всем молекулам) получаются такие значения скоростей молекул, характеризующих их кинетическую энергию: $\frac {mv_{\text{в}}^2} {2} = kT$, $\frac {mv_{\text{с}}^2} {2} = \frac {4kT} {\pi}$ и $\frac {mv_{\text{к}}^2} {2} = \frac {3kT} {2}$.
Здесь $v_\text{к} > v_\text{с} > v_\text{в}$ и обозначают среднюю квадратическую, среднюю и наиболее вероятную скорости молекул в ансамбле.
И при чём тут степени свободы?

Вот и попробуйте г-н "Developer" объяснить, каким образом "средняя кинетическая энергия" порождает излучение, например, тепловое. Это принципиально важно для понимания теплоты.
Представление внятного механизма преобразования кинетической энергии в тепловое излучение обязательно.
Например, при выходе сжатого газа из баллона он подвергается охлаждению, а скорость его истечения, а, следовательно, кинетическая энергия отдельных молекул может быть очень высокой.
Как Вы объясните сей парадокс?

[Developer]

Зачем цитировать полностью предыдущее сообщение? Оно и так видно...
Вот, Вы говорите, Варяг, что "...при выходе сжатого газа из баллона он подвергается охлаждению", а я знаю, что "коронный вопрос" при сдаче экзамена по технике безопасности при работе с газами под давлением у экзаменатора о том, почему в отличие, допустим, от кислорода водород, вырываясь из неисправного баллона, разогревается до такой степени, что может самовоспламениться, тогда как вокруг вентиля кислородного баллона просто образуется снежная "шуба"...

Ответить на поставленные Вами, Варяг, вопросы не трудно, почитав какой-нибудь учебник по термодинамике, например Базарова.И.П. Термодинамика..

Лично Вам рекомендую заглянуть в электронную библиотеку http://plib.ru/ Вы не пожалеете.

[AlexDem]

Developer писал(а):

А чем такое определение хуже?
Температура - мера средней кинетической энергии молекул

Оно скрывает динамику процесса изменения температуры - здесь никак не фигурирует теплоёмкость. В ЛЛ Т.5 "Статистическая физика - I" пишут:

Цитата:

Если система находится в состоянии термодинамического равновесия <...>, величину, обратную производной энтропии тела S по его энергии E называют его абсолютной температурой.

Варяг писал(а):

По вашему у атомов углерода в графите больше "степеней свободы", чем в алмазе? Ведь теплоёмкость графита больше чем алмаза!

Чем больше степеней свободы, тем больше энтропия и теплоёмкость. Хотя я здесь уже много чего забыл, но если это не так - напомните, как надо.

Munin писал(а):

Хотите задачку на введение понятия температуры для летящего метеорита? <...> Поместите летящий метеорит в ящик с абсолютно чёрными стенками, и пускай они обмениваются теплом через излучение.

Разнесёт этот метеорит Ваши чёрные стенки, он же движущийся! А поподробнее вникать сейчас некогда

[Варяг]

Developer писал(а):

Зачем цитировать полностью предыдущее сообщение? Варяг

Ответить на поставленные Вами, Варяг, вопросы не трудно, почитав какой-нибудь учебник по термодинамике, например Базарова.И.П. Термодинамика..

Лично Вам рекомендую заглянуть в электронную библиотеку http://plib.ru/ Вы не пожалеете.

Прошу Вас дать конкретную ссылку на конкретный источник, в коем бы был изложен механизм теплового излучения. А также жду от Вас ответа на вопрос о том, почему коэффициент теплового расширения цезия оказывается бОльшим нежели у лития, напомню что мольные теплоёмкости у них практически равны, а количество т.н. "степеней свободы", просто равно (оба металлы), и это при том, что масса атома цезия почти в 20 раз! больше массы атома лития.

Добавлено спустя 31 минуту 30 секунд:

В упомянутом Вами учебнике по термодинамике Базарова, мне не удалось найти никакой информации о том что водород, находящийся под давлением в баллоне, при выходе из него нагревается.
Прошу Вас указывать кроме названия книги и страницу, как это принято на научных форумах.

[Developer]

Пожалуйста, не переоценивайте мои способности, Варяг!
Я ведь и не говорил, что Базаров даст Вам ответ на поведение именно водорода при не адиабатическом расширении...
Попытался было ответить, да призадумался...
Оказывается, у меня к Вам тоже несколько вопросов, соображаю плохо, наверное...
1) А что Вы понимаете под "тепловым излучением"?
- просто передачу тепла от одной части системы к другой её части;
- передачу энергии от одной системы к другой системе через некое пространство между ними, которое обладает тоже какими-то определёнными свойствами;
- или нечто или что-то совсем другое.
2) А что такое "коэффициент теплового расширения"?
Цезия или лития как химических элементов или как?
И в каком их агрегатном состоянии?

[Варяг]

Developer писал(а):

Пожалуйста, не переоценивайте мои способности, Варяг!
Я ведь и не говорил, что Базаров даст Вам ответ на поведение именно водорода при не адиабатическом расширении...
Попытался было ответить, да призадумался...
Оказывается, у меня к Вам тоже несколько вопросов, соображаю плохо, наверное...
1) А что Вы понимаете под "тепловым излучением"?
- просто передачу тепла от одной части системы к другой её части;
- передачу энергии от одной системы к другой системе через некое пространство между ними, которое обладает тоже какими-то определёнными свойствами;
- или нечто или что-то совсем другое.
2) А что такое "коэффициент теплового расширения"?
Цезия или лития как химических элементов или как?
И в каком их агрегатном состоянии?

Но поведение именно кислорода при адиабатическом расширении Вы достаточно красочно описали (образование снежной шубы при его выходе из баллона). Тогда откуда у Вас информация, что водород ведёт себя иначе (нагревается при адиабатном расширении)?

Теперь о тепловом излучении:
1. Под тепловым излучением я понимаю электромагнитное излучение, порождаемое нагретым веществом, частота коего ниже частоты самой нижней границы видимого диапазона и простирается до длины волн порядка нескольких мм, передача же теплового излучения от одного тела к другому может осуществляться и через пустое пространство (вакуум).

О коэффициенте теплового расширения:
В технике оперируют либо коэффициентом линейного расширения $\alpha$,
либо объёмного расширения $\beta$.
Когда я говорил о коэффициенте теплового расширения лития и цезия, то, поскольку специально не оговаривал условий, то подразумевал, что речь идёт о н.у., т.е. о давлении P=10^5 Па и температуре T=298° K. При таких условиях оба эти элемента находятся в конденсированном (твёрдом) агрегатном состоянии.

[Developer]

Понял. Ответ Ваш принял. Думаю...
Ещё одно уточнение: Вы не ошиблись, говоря мне о том, что "Тогда откуда у Вас информация, что водород ведёт себя иначе (нагревается при адиабатном расширении)? "
Я ведь только и лишь сказал о "не адиабатическом расширении", хотя я может быть и забыл, уже не помню?

[Варяг]

Developer писал(а):

Понял. Ответ Ваш принял. Думаю...
Ещё одно уточнение: Вы не ошиблись, говоря мне о том, что "Тогда откуда у Вас информация, что водород ведёт себя иначе (нагревается при адиабатном расширении)? "
Я ведь только и лишь сказал о "не адиабатическом расширении", хотя я может быть и забыл, уже не помню?

"Developer" Пт Мар 23, 2007 12:31:12
"Вот, Вы говорите, Варяг, что "...при выходе сжатого газа из баллона он подвергается охлаждению",
а я знаю, что "коронный вопрос" при сдаче экзамена по технике безопасности при работе с газами
под давлением у экзаменатора о том, почему в отличие, допустим, от кислорода водород, вырываясь
из неисправного баллона, разогревается до такой степени, что может самовоспламениться, тогда как
вокруг вентиля кислородного баллона просто образуется снежная "шуба"..."

Укажите, плз, г-н "Developer", откуда у Вас информация о том, что "водород, вырываясь
из неисправного баллона, разогревается до такой степени, что может самовоспламениться"
Не забудьте, плз, указать кроме названия книги, год её издания, издательство и номер страницы.

[Developer]

Указываю: это коронный вопрос на знание или незнание техники безопасности в смысле явлений термодинамики для газосварщиков и прочих лиц , работающих с сосудами при высоких давлениях на предприятиях народного хозяйства...

[Варяг]

Developer писал(а):

Указываю: это коронный вопрос на знание или незнание техники безопасности в смысле явлений термодинамики для газосварщиков и прочих лиц , работающих с сосудами при высоких давлениях на предприятиях народного хозяйства...

Прошу Вас, дать ссылку на конкретный источник, в коем содержится "коронный" ответ на этот вопрос.
Насколько мне известно, именно водородом охлаждались лопатки паровых турбин на ТЭЦ-22. Так что верить Вам на слово не собираюсь.

[e2e4]

Варяг писал(а):

В том-то и дело, что именно современное понятие температуры лишено физического с1мысла.

Варяг писал(а):

Прошу Вас, дать ссылку на конкретный источник, в коем содержится "коронный" ответ на этот вопрос.

О, Варяг, как я без вас соскучился. Не поверите: только ради вас и г-на Зиновия заглядывал в раздел физики каждый день, думал, ну когда же вы не выдержите и проявитесь

Продолжайте, продолжайте, я вас не отвлекаю, прошу .

[Developer]

Приступлю, пожалуй, к ответам на Ваши вопросы, Варяг, не торопясь...
1) Из достоверных источников (машинист-турбинист с 20-летним стажем работы на ГРЭС №3 им. Классона) я узнал, что температура пламени из форсунок на лопатках газовой турбины мощностью 120 МВт достигает температуры 730°С, а после лопаток температура газового потока составляет 530°С. Лопатки не охлаждаются.
2) Водородом на этой станции охлаждается ротор генератора, причём температурный диапазон газа-охладителя не выходит за пределы 20..37,7°С, иначе могут сработать аварийные защиты.
3) О термическом расширении щелочных металлов: я просто приведу все характеристики, а Вы уж объясняйте различие между литием и цезием сами (в следующей последовательности: атомный вес, удельная теплоёмкость в Дж на моль-градус, коэффициент линейного расширения в милионных долях на градус; при температуре примерно 0°С и при нормальном давлении)
Li - 6,94; 24,65; 60
Na - 23; 28; 68,2
K - 39; 30; 84
Rb - 85,47; 30, 88; 90
Cs - 132,91; 31,4; 97
4) О тепловом излучении: Вы сами определили его природу как электромагнитную, я не возражаю. Энергетическая светимость как полный поток излучения в сторону внешней нормали с единицы поверхности при абсолютной температуре за единицу времени зависит от температуры в степени 4. Коэффициент пропорциональности - постоянная Стефана-Больцмана $\sigma=5,6698 \text{ }10^{-5} \text{эрг } \text{ см}^{-2} \text{ сек}^{-1}\text{ град}^{-4}$. Интенсивность излучения можно оценить из такого соотношения $B=(\sigma /\pi)T^4$. "Механизм" излучения изложен в любом учебнике по статфизике, например ЛЛ (у меня том 4, 1951 года издания, стр 195 и далее), в термодинамике у Базарова И.П. тоже можно найти (параграф 54 со стр. 206).
5) Посмотрите со второго абзаца на стр. 186 термодинамики Базарова, которую я Вам рекомендовал. Там не только о возможности нагревания водорода при его расширении, но и об инертных газах тоже сказано...
Кстати, "Термодинамика" Базарова, на мой взгляд, просто великолепная книга...