Фейнмановские лекции по физике.

[Vnyk]

Neloth в сообщении #705549 писал(а):

Они нагреются не потому, что вы придумали хитрый механизм, преобразующий колебания в тепло, а из-за того, что деятельность моторчика оказывает на них статистически значимое влияние. В этой ситуации возникающие в материале флуктуации сильно отличаются от процессов, вызванных работой мотора.

Хорошо. Есть машинка для распиливания гипсовых повязок. В ней ротор не вращается, а поворачивается на небольшой угол в обе стороны. Так как гипс твёрдый, то диск с зубьями пилит гипс. Но доходя до кожи, её не повреждает, так как кожа эластичная и просто смещается зубьями диска и не повреждается. Допустим, вот такой моторчик вращает колёсико на небольшой угол в обе стороны, примерно как в вертушке Фейнмана. В данном случае флуктуации не сильно будут отличаться. Но колёсико и в этом случае нагреется.

Neloth в сообщении #705549 писал(а):

Вот только эта теплота будет равномерно выделяться во всем материале и равновесия не нарушит.

То есть, теплота будет выделяться и в колёсике, и в оси, и в вертушке. Но если теплота выделяется, то откуда она берётся? Она берётся у молекул, ударяющихся в лопасти вертушки. Газ вокруг вертушки охлаждается. Мы же не будем нарушать закон сохранения энергии. Если тепло выделяется во всём материале, то этот материал будет нагревать окружающую среду. Допустим, треть тепла выделяется в колёсике, треть в оси, треть в вертушке. Тепло не может полностью преобразоваться в работу. Это ещё Карно доказал. Значит какую-то часть от трети тепла колёсико, ось и вертушка передадут окружающей среде. Колёсико передаст эту часть тепла газу в сосуде, где оно находится. Молекулы, ударяясь в вертушку передали вертушке одну единицу энергии. А обратно получили энергии меньше, так как небольшая часть тепла ушла на нагрев газа в сосуде с колёсиком. Значит среда вокруг вертушки охладилась на столько, насколько нагрелась среда в сосуде с колёсиком.

Neloth в сообщении #705549 писал(а):

Рычаг!!!

Допустим, колёсико у нас имеет диаметр оси. В лопасть вертушки на расстоянии 5 радиусов оси ударяется 1 молекула. В ось также ударяется 1 молекул. Их импульсы равны. Эти молекулы ударяются одновременно и стремятся повернуть вертушку в разные стороны. Я так думаю, что вертушку повернёт молекула, ударившаяся в лопасть.

-- 04.04.2013, 15:48 --

Neloth в сообщении #705570 писал(а):

Мы спорим не с Фейнманом, а с вашим пониманием его слов.

Ну а как ещё можно понимать его слова? "Выходит, что по мере вращения храповик будет все сильнее нагреваться. Для простоты пусть газ вокруг храповика уносит часть тепла. Во всяком случае, вместе с храповиком начнет нагреваться и сам газ." Мой вариант с нанотрубками гораздо лучше и может быть даже работоспособен. Правда во времена Фейнмана не было нанотрубок.

[Neloth]

Vnyk в сообщении #705594 писал(а):

Допустим, вот такой моторчик вращает колёсико на небольшой угол в обе стороны, примерно как в вертушке Фейнмана. В данном случае флуктуации не сильно будут отличаться. Но колёсико и в этом случае нагреется.

И такой моторчик может оказывать статистически значимое воздействие. Он будет вносить дополнительный, неслучайный вклад в движение механизма. Хотя, тут все зависит от режима его работы, если он будет имитировать броуновское движение, он сам будет греться, вместо того, чтобы нагревать колесико и пластинку.

Vnyk в сообщении #705594 писал(а):

Но если теплота выделяется, то откуда она берётся? Она берётся у молекул, ударяющихся в лопасти вертушки.

Она берется от любых частиц, тепловое движение которых вызвало какие-либо флуктуации. Это и молекулы среды, в которую погружена вертушка, и молекулы из резервуара с колесиком, и, скорее всего, атомы звеньев самого механизма. Точно также как затухают эти механические колебания и во всех частях механизма и, частично, в обеих средах.

Vnyk в сообщении #705594 писал(а):

Молекулы, ударяясь в вертушку передали вертушке одну единицу энергии. А обратно получили энергии меньше, так как небольшая часть тепла ушла на нагрев газа в сосуде с колёсиком.

Нет, они получили столько же, так как и им передалась часть энергии от молекул газа в сосуде с колесиком.

Vnyk в сообщении #705594 писал(а):

Допустим, колёсико у нас имеет диаметр оси. В лопасть вертушки на расстоянии 5 радиусов оси ударяется 1 молекула. В ось также ударяется 1 молекул. Их импульсы равны. Эти молекулы ударяются одновременно и стремятся повернуть вертушку в разные стороны. Я так думаю, что вертушку повернёт молекула, ударившаяся в лопасть.

А если лопасть будет метр в длину — это ж страшно представить, что произойдет
Нет, в лопасть за тот же промежуток времени под разными углами ударится несколько молекул с разными импульсами, и результирующий импульс будет ближе к нулю, так что нельзя однозначно говорить о том, что суммарный момент будет больше.

Vnyk в сообщении #705594 писал(а):

Ну а как ещё можно понимать его слова?

Как описание работы храповика до наступления термодинамического равновесия. Предложением выше написано, что для того, чтобы механизм вращался в одну сторону, необходим демпфер. Затем сказано, что по мере вращения храповик будет нагреваться. Еще через пару предложений выясняется, что это не будет продолжаться вечно. А дальше описано, почему при термодинамическом равновесии одностороннего вращения, для которого необходим демпфер, вообще не будет.
В следующем же параграфе как раз рассказывается об одностороннем вращении храповика до наступления термодинамического равновесия.

Если читать этот текст с целью понять, о чем говорит автор, а не с целью вычитать в нем разрешение на создание вечного двигателя, все становится на свои места и одна фраза, сказанная Фейнманом, перестает противоречить всему содержанию ближайших глав.

[Vnyk]

Neloth в сообщении #705609 писал(а):

он сам будет греться, вместо того, чтобы нагревать колесико и пластинку.

Всё греется, только колёсико с пластинкой ну никак не хотят греться.
Колёсико неподвижно и соприкасается с пластинкой. Атомы колёсика и пластинки ударяются и обмениваются энергией. Термодинамическое равновесие. Колёсико начинает вращаться. Относительная скорость ударов атомов возрасла, так как к скорости атомов колёсика добавилась скорость движения поверхности колёсика. Что аналогично увеличению скорости колебаний атомов при неподвижном колёсике. Скорость колебаний атомов колёсика увеличилась и они часть энергии передают атомам пластинки, пока их скорости колебаний атомов не сравняются. Скорости колебаний атомов увеличилась. Значит температура увеличилась. Молекулы сталкиваясь с колёсиком и пластинкой также получают энергию при столкновении с атомами и увеличиваю скорость. Что означает повышение температуры газа в сосуде с газом.

Neloth в сообщении #705609 писал(а):

Нет, в лопасть за тот же промежуток времени под разными углами ударится несколько молекул с разными импульсами,

А вот если удариться по одной молекуле с равными, но противоположными импульсами, то, согласитесь, что вертушку повернёт импульс молекулы, которая ударилась в лопасть.

-- 04.04.2013, 17:37 --

Вот в цилиндре при сжатии газа, происходит увеличение скорости столкновения молекул и движущегося им навстречу поршня. Молекулы увеличивают свою скорость, температура газа повышается.

[Munin]

Vnyk в сообщении #705470 писал(а):

То есть, выводы об одном и том же явлении в учебнике и ФЛФ должны быть одинаковы. Если "Но при этом гашении энергия собачки перейдет к храповику и примет вид тепловой энергии. Выходит, что по мере вращения храповик будет все сильнее нагреваться. Для простоты пусть газ вокруг храповика уносит часть тепла. Во всяком случае, вместе с храповиком начнет нагреваться и сам газ", то такой же вывод будет и в учебнике, только это будет доказано более глубже.

Нет. Окончательные выводы будут одинаковы. А вы вырвали одну фразу из середины доказательства от противного. Естественно, такого вывода нигде не будет, а промежуточное утверждение - будет только в таких учебниках, где тоже приводится доказательство от противного (причём такое же).

[Neloth]

Vnyk в сообщении #705635 писал(а):

Всё греется, только колёсико с пластинкой ну никак не хотят греться.

Нет, они просто не хотят передавать энергию в одном направлении, даже несмотря на то, что это критически необходимо для работы вашего вечного двигателя. В общем их сложно в чем-то обвинить

Vnyk в сообщении #705635 писал(а):

Колёсико неподвижно и соприкасается с пластинкой. Атомы колёсика и пластинки ударяются и обмениваются энергией. Термодинамическое равновесие.

Нет, оно не неподвижно. В нем обязательно что-то происходит. Иногда возникают достаточно значительные флуктуации, которые охлаждают колесико и пластинку, отводя энергию через ось.

Vnyk в сообщении #705635 писал(а):

Колёсико начинает вращаться. Относительная скорость ударов атомов возрасла, так как к скорости атомов колёсика добавилась скорость движения поверхности колёсика. Что аналогично увеличению скорости колебаний атомов при неподвижном колёсике. Скорость колебаний атомов колёсика увеличилась и они часть энергии передают атомам пластинки, пока их скорости колебаний атомов не сравняются. Скорости колебаний атомов увеличилась. Значит температура увеличилась. Молекулы сталкиваясь с колёсиком и пластинкой также получают энергию при столкновении с атомами и увеличиваю скорость. Что означает повышение температуры газа в сосуде с газом.

От того, что вы будете игнорировать процессы, которые происходят параллельно всему этому, и повторять неверные соображения, ваш вечный двигатель не заработает

Vnyk в сообщении #705635 писал(а):

А вот если удариться по одной молекуле с равными, но противоположными импульсами, то, согласитесь, что вертушку повернёт импульс молекулы, которая ударилась в лопасть.

Вот я и говорю, вы воспринимаете броуновское движение как мотор или поток воздуха.
Нам нужно не единичное "если", а достаточно вероятное отклонение от среднего. Ситуация, которую вы описываете, во-первых, маловероятна, во-вторых, возможен и обратный случай, когда молекулы, ударяющиеся о колесико, будут создавать в пять раз больший момент.

Vnyk в сообщении #705635 писал(а):

Вот в цилиндре при сжатии газа, происходит увеличение скорости столкновения молекул и движущегося им навстречу поршня. Молекулы увеличивают свою скорость, температура газа повышается.

Очень рад за всю эту систему, но над ней все-таки совершается работа, так что ничего общего с нашим случаем она не имеет.

[Xey]

parton aka в сообщении #705537 писал(а):

И даже в этом случае работать не будет.

Будет, и у Фейнмана расписано (в главе 46) , что КПД будет определяться известной формулой через температуры нагревателя и холодильника.

anik в сообщении #705553 писал(а):

Нет. В итоге он показывает словоблудие, примерно такое же как в этой теме.

Прочитайте еще раз главу 46, там все должно быть понятно и школьнику.

Xey в сообщении #705515 писал(а):

Поясните, откуда вырвана эта фраза?

Vnyk, я убедился, что Вы либо умышленно оборвали половину абзаца , либо вовсе не держали в руках Фейнмана, а где-то у альтернативщиков повзаимствовали уже оборванную фразу.

Всем троим настоятельно рекомендую читать главу 46. У Фейнмана там все безукоризненно, проблемы у вас. Либо не обратили внимания , либо не поняли , либо хотите умышленно исказить (потявкать на слона).

Извините, но просто достали, на столько, что пришлось прочитать 46 главу .

[anik]

Xey в сообщении #705718 писал(а):

anik в сообщении #705553 писал(а):

Нет. В итоге он показывает словоблудие, примерно такое же как в этой теме.

Прочитайте еще раз главу 46, там все должно быть понятно и школьнику.

Вот ещё: "Положим, что собачка поднялась сама собой за счёт флуктуации. Когда она упадёт и пружина ударит её по зубцу, возникнет сила, стремящаяся повернуть зубчатку, ведь плоскость-то, о которую ударилась собачка, наклонная."

Собачка прижата к зубчатому колесу пружинкой. Как она может подняться "сама собой за счёт флуктуаций"?
"Когда она упадёт и пружина ударит её по зубцу..."
Собачка упадёт под действием силы тяжести, что-ли, а потом "пружина ударит её по зубцу". Мне жаль эту собачку, наверное пружина выбила у неё зубец.
Про силу удара и наклонную плоскось, вообще бред сивой кобылы.
Мне жаль школьников, которые слушали лекции Фейнмана.

-- Чт апр 04, 2013 22:47:26 --

Xey в сообщении #705718 писал(а):

Извините, но просто достали, на столько, что пришлось прочитать 46 главу .

Да Вы что?! Сочуствую. Вы не переутомились? А предыдущие посты Вы осилили прочитать?

[Theoristos]

Munin в сообщении #705399 писал(а):

Нет, вы не в курсе. Второе начало термодинамики - строгий математический закон в статфизике.

Надо сказать, фраза несколько лукава.
_Строгим_ выводом оно становится при принятии некоторых дополнительных предположений.

[Xey]

anik в сообщении #705746 писал(а):

Как она может подняться "сама собой за счёт флуктуаций"

За счет колебания атомов собачки и зубчатки, время от времени собачка отскакивает от зубчатки. (этот момент даже Vnyk осилил).

anik в сообщении #705746 писал(а):

"Когда она упадёт и пружина ударит её по зубцу..."
Собачка упадёт под действием силы тяжести, что-ли, а потом "пружина ударит её по зубцу".

Мне понятно о чем речь , и я понимаю это так- Собачка подскакивает, от удара атомов, и потом падает, под действием пружины, и ударяет по зубцу ( под действием пружины).
Вам непонятно , и поэтому затруднения.

[Vnyk]

Xey в сообщении #705718 писал(а):

Vnyk, я убедился, что Вы либо умышленно оборвали половину абзаца , либо вовсе не держали в руках Фейнмана, а где-то у альтернативщиков повзаимствовали уже оборванную фразу.

Приведите эту половину и что это даст.

Neloth в сообщении #705650 писал(а):

Очень рад за всю эту систему, но над ней все-таки совершается работа, так что ничего общего с нашим случаем она не имеет.

Молекулы, ударяясь в вертушку, совершают работу по вращению вертушки. Вертушка вращает колёсико. Движущиеся атомы колёсика передают энергию атомам пластинки, как движущийся поршень передаёт энергию молекулам при сжатии газа.

Neloth в сообщении #705650 писал(а):

Нет, оно не неподвижно. В нем обязательно что-то происходит. Иногда возникают достаточно значительные флуктуации, которые охлаждают колесико и пластинку, отводя энергию через ось.

Но в среднем 0.

Neloth в сообщении #705650 писал(а):

Нам нужно не единичное "если", а достаточно вероятное отклонение от среднего. Ситуация, которую вы описываете, во-первых, маловероятна, во-вторых, возможен и обратный случай, когда молекулы, ударяющиеся о колесико, будут создавать в пять раз больший момент.

Вертушка и колёсико. Диаметр лопастей вертушки и диаметр колёсика равны. В среднем в лопасти вертушки и в колесико ударяется одинаковое количество молекул и атомов. И они создают примерно одинаковый момент. В какой-то момент времени больший вращающий момент создают молекулы, а в какой-то атомы. Но в среднем они равны. Уменьшим диаметр колёсика в 5 раз. Но при этом пластинку сделаем шире, чтобы количество атомов, ударяющихся в колёсико осталось неизменным. Но при этом момент вращения, который создают атомы уменьшился в 5 раз. То есть в данном варианте вертушку вращают удары молекул по лопастям. Молекулы совершают работу по вращению вертушки и передают энергию атомам пластинки и колёсика. Они нагреваются.

[parton aka]

(Оффтоп)

Xey в сообщении #705718 писал(а):

КПД будет определяться известной формулой через температуры нагревателя и холодильника.

КПД чего? Двух "термосов" и "железяки" между ними? Хорош уже... . :)

[Munin]

Theoristos в сообщении #705762 писал(а):

Надо сказать, фраза несколько лукава.
_Строгим_ выводом оно становится при принятии некоторых дополнительных предположений.

Вполне реалистичных. Таких, за рамки которых наивный автор темы не выходит.

[Xey]

parton aka в сообщении #705831 писал(а):

КПД чего? Двух "термосов" и "железяки" между ними? Хорош уже... . :)

КПД потока тепловой энергии между двумя телами с разными температурами .
Ничто не мешает превратить известную по упомянутой формуле часть этого потока в механическую энергию.
Настоящие изобретатели этим и занимаются.

[Vnyk]

Xey в сообщении #705718 писал(а):

Vnyk, я убедился, что Вы либо умышленно оборвали половину абзаца , либо вовсе не держали в руках Фейнмана, а где-то у альтернативщиков повзаимствовали уже оборванную фразу.

Вот вторая половина "И что же, так будет продолжаться вечно? Нет! Собачка и храповик, сами обладая некоторой температурой Т, подвержены также и броуновскому движению. Это значит, что время от времени собачка случайно поднимается и проходит мимо зубца как раз в тот момент, когда броуновское движение вертушки пытается повернуть ее назад. И чем горячее предмет, тем чаще это бывает." И что это меняет?

[anik]

Как это, что меняет? Вы не поняли гениальности движения мысли у Фейнмана!
В нормальных масштабах храповой механизм работает как надо, в одну сторону. Но, если мы начнём уменьшать масштаб, то собачка начнёт всё сильнее подпрыгивать от случайных флуктуаций! В конце концов она начнет прыгать выше зубца храповика, и никакая пружинка тут уже не поможет! Как бы она не прижимала собачку, она всё равно будет прыгать. Вот поэтому храповой механизм перестанет нормально работать и блошку невозможно будет поднять.
А вот если бы, храповик работал нормально, то мы наблюдали бы нарушение второго начала термодинамики, а это невозможно! Всё дело в "прыгающей собачке", именно она охраняет законы термодинамики.