Термодинамическое равновесие и градиент температуры

[wrest]

amon в сообщении #1606359 писал(а):

В теории наврано наверняка, а в эксперименте почти совсем наверняка.

Хорошо, но тогда должны быть и подтверждающие эксперименты. Казалось бы - надо заизолировать столб воздуха и мерить температуру, чего ж проще... В атмосфере, на первых 10 километрах, мы ясно видим градиент, но атмосфера греется/охлаждается Землёй и Солнцем, в ней дуют ветры и всё это конечно не то...

Я полагаю, такие эксперименты должны были проводиться и должен был остаться след. Вероятно, я не там искал...

amon в сообщении #1606359 писал(а):

То, что два находящихся в равновесном состоянии тела находятся в равновесии друг с другом тогда и только тогда, когда их температуры равны, это постулат (нулевое начало) термодинамики.

Да, ну вот в случае с пресловутым воздухом -- какой механизм "больше" отвечает за выравнивание температуры -- столкновение упругих шариков-молекул, тепловое излучение... Как написало у ЛЛ, ссылку я приводил -- конвекции может и не быть. Тогда остается излучение и нижние теплые слои должны нагреть верхние холодные, или как-то так. Ведь если резко включить гравитацию, то в столбе быстро должен образоваться градиент температуры, который потом должен медленно исчезнуть. А если наоборот? Из состояния равновесия в присутствии силы тяжести, гравитацию выключить? Будет первоначальный градиент?

P.S.

(Оффтоп)

Знаете, тут на форуме была тема про поверхностное натяжение, которая меня зацепила. Ну там исходят из энергетических соображений и всё получается. Но когда доходит до деталей -- например что именно происходит в первых нескольких от поверхности слоях -- растянуты там молекулы или сжаты по отношению к глубине, энергетически-энтропийный подход ответить не может, т.к. он интегральный и его это не касается :)

-- 24.08.2023, 15:45 --

sergey zhukov в сообщении #1606360 писал(а):

Однако же люди как-будто серьезно исследуют этот вопрос экспериментально. Не знают что-ли, как правильно применять уравнения термодинамики?

Ну знаете... Зачем-то СТО и ОТО тоже постоянно проверяют экспериментами. Хотя уравнения знают.

-- 24.08.2023, 15:47 --

sergey zhukov в сообщении #1606360 писал(а):

В металлическом стержне эффект должен быть в точности такой-же.

Вот Liao его находит и в железном стержне. Но эффект не точно такой же по величине.

[sergey zhukov]

wrest в сообщении #1606362 писал(а):

т.к. он интегральный и его это не касается

Так это очень серьезное преимущество интегральных законов. Легко запутаться и запутать всех остальных, разбираясь в частностях, как это бывало уже несчетное множество раз в попытках обойти первый и второй законы.

wrest в сообщении #1606362 писал(а):

А если наоборот? Из состояния равновесия в присутствии силы тяжести, гравитацию выключить? Будет первоначальный градиент?

Получится обратный градиент. Примерно так происходит, когда соединяют два баллона (с высоким и низким давлением газа одинаковой температуры) и открывают кран, чтобы давление выровнялось: температура в баллоне с высоким давлением упадет, а с низким - поднимется.

Я не против экспериментов. Но эти-то больше похожи на попытку создания вечного двигателя. Хотя бы на компьютере промоделировали эти шарики, это же элементарно.

[amon]

wrest в сообщении #1606362 писал(а):

Хорошо, но тогда должны быть и подтверждающие эксперименты.

Труба с самопроизвольно возникающим градиентом температуры - это вечный двигатель второго рода (холодильник без мотора). Как-то считается общепринятым, что такого не бывает, что подтверждается многочисленными следствиями из этого. Поэтому ставить такой эксперимент дело, с одной стороны, затратное (если все по уму делать), а с другой - результат почти наверняка будет нулевым. Деятельность эта столь же маргинальна, как построение вечного двигателя первого рода. Результатом "..., опять не получилось" научное сообщество не поразить.

[мат-ламер]

sergey zhukov в сообщении #1606364 писал(а):

Я не против экспериментов. ... Хотя бы на компьютере промоделировали эти шарики, это же элементарно.

Кстати, а почему бы и нет? Именно на компьютере. Спасибо за идею.

amon в сообщении #1606369 писал(а):

Деятельность эта столь же маргинальна, как построение вечного двигателя первого рода. Результатом "..., опять не получилось" научное сообщество не поразить.

Я имею в виду не опровержение известных научных фактов. А просто, как иллюстрация к изучаемому материалу. Чтобы он веселее и понятнее заходил. Сам задумываюсь над такой деятельностью.

[Geen]

wrest в сообщении #1606362 писал(а):

конвекции может и не быть. Тогда остается излучение

Нет - остаётся теплопроводность.

[siago]

Geen в сообщении #1606331 писал(а):

siago в сообщении #1606329 писал(а):

Так с уменьшением давления температура должна уменьшиться.

Где такое написано?

В уравнении Менделеева-Клапейрона. А вы к чему клоните?

[Geen]

siago в сообщении #1606391 писал(а):

В уравнении Менделеева-Клапейрона.

Почитайте это уравнение ещё раз, внимательно.

siago в сообщении #1606391 писал(а):

А вы к чему клоните?

К тому, что это неверно (для идеального газа, по крайней мере).

[wrest]

мат-ламер в сообщении #1606388 писал(а):

Кстати, а почему бы и нет? Именно на компьютере.

Так сразу же встанет вопрос как считать температуру -- как среднюю скорость или... ?
И как моделировать - шариками?

[siago]

Geen в сообщении #1606397 писал(а):

К тому, что это неверно (для идеального газа, по крайней мере).

Я правильно понимаю, что вы хотите сказать, что при изменении давления в теплоизолированном сосуде возможны обстоятельства, при которых температура не будет меняться?

[Geen]

siago в сообщении #1606403 писал(а):

Я правильно понимаю, что вы хотите сказать, что при изменении давления в теплоизолированном сосуде

Я не понимаю, что Вы имеете ввиду.

[siago]

Geen в сообщении #1606406 писал(а):

Я не понимаю, что Вы имеете ввиду.

Ну так и я вас не понимаю. Уравнение Менделеева-Клапейрона показывает зависимость температуры от давления. Оно отражает закон природы: если давление увеличить, то увеличится температура; если давление уменьшить, температура уменьшится.

[Geen]

siago в сообщении #1606410 писал(а):

Уравнение Менделеева-Клапейрона показывает зависимость температуры от давления

Нет, читайте внимательнее.

[realeugene]

siago в сообщении #1606104 писал(а):

И есть мнение, что этот градиент температуры реально наблюдается в адиабатической атмосфере и подтверждается расчетами.

Адиабатическая и химически однородная атмосфера принципиально нестационарна и существует только из-за постоянного подогрева поверхности Земли Солнцем и перемешивания тропосферы вызванными этим подогревом турбулентными вихрями. Выше тропопаузы атмосфера более не адиабатическая.

[alexgol176]

siago в сообщении #1606410 писал(а):

Уравнение Менделеева-Клапейрона показывает зависимость температуры от давления. Оно отражает закон природы: если давление увеличить, то увеличится температура; если давление уменьшить, температура уменьшится.

Если у Вас не меняются объём сосуда и количество газа в нём, то да: если давление увеличить, то увеличится температура; если давление уменьшить, температура уменьшится.
Не совсем понятно, как Вы собираетесь увеличивать давление в таком сосуде...

Тут, скорее обратная ситуация: если увеличить температуру, то увеличится давление, а если температуру уменьшить – давление уменьшится.

[siago]

alexgol176 в сообщении #1606442 писал(а):

Не совсем понятно, как Вы собираетесь увеличивать давление в таком сосуде...

А вы внимательно прочитайте первый пост. Такой сосуд, в котором давление атмосферное, помещают в силовое поле. В частности сосуд раскручивают. В ходе дискуссии речь шла также о силовом поле гравитации Земли в отношении атмосферы. В раскрученном сосуде возникает градиент давления: у стенок оно возрастает, а у оси оно соответственно должно упасть. Если оно не упадёт у оси, то возникает вопрос, откуда приходят молекулы, за счёт которых происходит рост давления у стенок?

-- 25.08.2023, 11:44 --

Geen в сообщении #1606411 писал(а):

Нет, читайте внимательнее

Скажите наконец, в чем вы видите мою ошибку! Может быть в том, что неидеальность воздуха даёт какие-то существенные отклонения в распределении давления во вращающемся цилиндре от распределения идеального газа?

-- 25.08.2023, 11:52 --

realeugene в сообщении #1606421 писал(а):

Адиабатическая и химически однородная атмосфера...

Это вы мне зачем об этом? Я не занимаюсь изучением атмосферы.