2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 11:11 
Аватара пользователя


29/01/15
559
[quote="realeugene в [url=http://dxdy.ru/post1149186.html#p1149186]
Антенна, грубо говоря - это зеркало, принимает излучение радиоприёмик.[/quote]

Да, конечно, спасибо, какое точное название - радиоприёмник, т.е. приёмник радиации! Так не выходит ли,что приёмник более высокой температуры совершает работу, получив энергию от тела с более низкой температурой?

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 11:13 


27/08/16
10171
Degen1103 в сообщении #1149201 писал(а):
Так не выходит ли,что приёмник более высокой температуры совершает работу, получив энергию от тела с более низкой температурой?

Нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 11:17 
Аватара пользователя


29/01/15
559
Я понимаю, что нет, но почему- не понимаю. Возьмём какой-нибудь мазер космический, примем излучение - и в моторчик! При комнатной температуре. Заработает? Или электростанцию орбитальную с микроволновым лучом и т.п...

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 11:23 


27/08/16
10171
У моторчика тоже есть своя температура. При равенстве температур что пришло, то и ушло. При неравенстве - обычная тепловая машина.

Тепловое излучение от Солнца около шести тысяч градусов, на Землю приходит с малого телесного угла на фоне холодного неба, благодаря чему равновесная температура Земли гораздо меньше, и могут работать электростанции.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 11:36 
Аватара пользователя


29/01/15
559
Но почему обычная тепловая машина, если электроэнергия обращается в работу без всякого Карно?! А чем от неё отличается направленное излучение? Вот чего понять не могу. А про солнце понятно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 11:42 


27/08/16
10171
Degen1103 в сообщении #1149209 писал(а):
Но почему обычная тепловая машина, если электроэнергия обращается в работу без всякого Карно?!


Потому что тепловой шум в электрической цепи - это не "электроэнергия". У него есть температура. Тепловая машина - это не только цикл Карно, но и любая машина, делающая полезную работу в замкнутом цикле из разности температур. Ваш моторчик именно такая машина.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 11:48 
Аватара пользователя


29/01/15
559
Да, конечно, спасибо.
Но тогда не получается ли (возвращаясь к фотонному газу), что изотропное и однонаправленное излучение равной плотности способны произвести равную работу, хотя энтропия последнего явно ниже?

-- 05.09.2016, 11:52 --

(Шёпотом): а не может ли быть так, что отношение эксергии к энергии для изотропного фотонного газа ограничено отношением Карно, а для однонаправленного - равно 1, как для электрического тока? :shock:

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 11:55 


27/08/16
10171
У вас не получится обойти термодинамику. Если энтропия меньше - работу получить можно больше.

Направленное излучение можно фокусировать, повышая плотность энергии в фокусе. Но не выше температуры в фокусе, равной температуре источника, если это было излучение от удалённого теплового источника, например, от Солнца. Изотропное тепловое излучение фокусировать не получится.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 12:01 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
Degen1103 в сообщении #1149209 писал(а):
Но почему обычная тепловая машина, если электроэнергия обращается в работу без всякого Карно?! А чем от неё отличается направленное излучение? Вот чего понять не могу.


Машина то обычная , но от совсем обычных отличается огромной разницей спектральных температур, поэтому КПД около 1.
Почти монохроматичное излучение можно запустить через узкополосный фильтр в котел, который будет нагреваться до тех пор, пока его чернотельное излучение не будет уносить через этот фильтр столько же энергии сколько приходит.
Понимаете, что в принципе нагреть можно хоть до миллионов градусов, как и электрическим током.
Да об этом уже было.
amon в сообщении #1148832 писал(а):
Переменный ток и направленное излучение это почти одно и тоже.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 12:02 
Аватара пользователя


29/01/15
559
Так я не обойти хочу, а разобраться - почему у электричества эксергия равна энергии, а у направленной радиации вдруг Карно вылезает!

М.б., как-то по разному систему выделяют?...

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 12:26 


27/08/16
10171
Degen1103 в сообщении #1149218 писал(а):
почему у электричества эксергия равна энергии

Если просто, то у электрического тока в цепи низкая энтропия тогда и только тогда, когда он не случаен. Тепловой шум случаен, а переменный ток в сети довольно хорошо предсказуемая синусоида.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 12:55 
Аватара пользователя


29/01/15
559
Фотоны тоже движутся стройной колонной, так что дело не в этом.
Вероятно, когда говорят, что у электрического тока эксергия равна энергии, то исключают процесс генерации, рассматривают ток как длинный шток поршня, забывая о цилиндре. Оценка работоспособности излучения выполняется иначе...

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 13:15 


27/08/16
10171
Degen1103 в сообщении #1149239 писал(а):
Фотоны тоже движутся стройной колонной, так что дело не в этом.


Иногда они движутся стройной колонной. Иногда - случайно. Чем стройнее колонна, тем меньше её энтропия.

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 13:16 
Аватара пользователя


29/01/15
559
...или всё у электричества эксергия не строго равна энергии? Поясните, пожалуйста, про электродвигатель как тепловую машину.

-- 05.09.2016, 13:19 --

realeugene в сообщении #1149243 писал(а):
Иногда они движутся стройной колонной. Иногда - случайно. Чем стройнее колонна, тем меньше её энтропия.


Мы рассматриваем идеальный однонаправленный поток фотонов. Будет ли его эксергия равна энергии, либо будет ограничена кпд Карно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Фотонный газ
Сообщение05.09.2016, 13:24 


27/08/16
10171
Degen1103 в сообщении #1149244 писал(а):
или всё у электричества эксергия не строго равна энергии


Конечно. Какой-то случайный шум, не меньший теплового, в электрических цепях присутствует всегда. Для подключённого к сети двигателя его мощность гораздо меньше мощности тепловых потерь в обмотках и трении, поэтому, его не учитывают.

Degen1103 в сообщении #1149244 писал(а):
Поясните, пожалуйста, про электродвигатель как тепловую машину.


Вы хотели подать на двигатель тепловой шум и заставить его крутиться. Если температура теплового шума не равна температуре двигателя - то это возможно, по крайней мере, для идеального двигателя и теоретически. Возможно, придётся шум выпрямить, но это детали конструкции. Если все температуры в системе равны, то это невозможно в принципе.

-- 05.09.2016, 13:27 --

Degen1103 в сообщении #1149244 писал(а):
Мы рассматриваем идеальный однонаправленный поток фотонов.


Что это такое? Шум есть всегда. Соответственно, предельный КПД всегда меньше единицы.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 80 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group