Вечный двигатель
Ве́чный дви́гатель (лат. perpetuum mobile, буквально — вечно движущееся) — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода)[2][3]. Создать вечный двигатель невозможно, так как его работа противоречила бы соответственно первому или второму закону термодинамики[4][5][6][7].
Вечный двигатель первого рода — неограниченно долго действующее устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как первое начало термодинамики.
Псевдовечный двигатель
Псевдовечный двигатель (даровой двигатель, мнимый вечный двигатель[15], псевдовечный двигатель[16]) — механизм, способный работать неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека, но, в отличие от вечного двигателя, не нарушающий законов термодинамики. Энергию он черпает из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада).
Разновидности
Известны псевдовечные двигатели, использующие: энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления[17][18]; энергию теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры[19][18]; энергию распада радия[20]; солнечную энергию (магнитно-тепловой двигатель)[21][22].
В 1760-х годах Джон Кокс изобрёл часы, которые получают энергию от изменений атмосферного давления. Такие часы существуют и сегодня и могут идти вечно[9].
Предлагаю к рассмотрению версию вечного двигателя, который должен работать до тех пор, пока существуют условия, в которых он располагается. Энергия для его работы черпается из окружающей среды с помощью особого устройства.
Условия для работы, устройство и его работа:
Рассмотрим следующий теоретический конструкт (мысленный эксперимент), который представляет собой мысленную модель, работающую в гипотетических условиях. Данная гипотетическая модель позволяет провести анализ работы устройства, чтобы затем оценить возможность построения такового в земных условиях.
Представим себе землеподобную планету с океаном воды достаточно большой глубины, например, 10 километров; на этой планете существует насыщенная углекислым газом атмосфера с давлением равным давлению нашей атмосферы (насыщенность СО2 необходима для упрощения понимания - высокая растворимость углекислого газа в воде). Углекислый газ очень хорошо растворим в воде, и чем выше давление, тем выше концентрация в воде углекислого газа; на глубине 10 км, где давление будет равно 1000 атм., будет самая высокая концентрация растворённого СО2.
В толще воды устанавливают вертикально трубу, верхнюю кромку которой располагают примерно на уровне поверхности океана, а нижняя кромка трубы, чем больше будет погружена, тем большую энергию позволит извлекать из движения воды и перепада давления. Трубу выполняют как составную из множества небольших трубочек (примерно, около 5 мм в диаметре), чтобы предотвратить срыв воды под действием гравитации и обход пузырьков, а также для образования последовательной системы аэро и гидро поршней, которые образуются при подъёме и росте пузырьков.
Будучи установлена вертикально, труба пока ничем не выделяется, но стоит только начать формировать в этой трубе принудительный ток воды вверх, к поверхности океана, так условия изменятся: при формировании тока воды в трубе вверх, мы начнём поднимать нижние слои воды, которые находятся в области максимального давление, в область, где давление начнёт падать. В результате падения давления в поднимаемой с глубины воды, растворённый в воде углекислый газ начнёт переходить в газообразную форму, выделяться в виде пузырьков, чем станет уменьшать плотность воды в трубе. Вода в трубе будет весить меньше, чем вода "за бортом", и станет потому вытесняться вверх из трубы снизу "свежей" водой, в которой насыщенность углекислым газом будет максимальна, чем будет повторяться цикл работы и вода будет непрерывно гнаться по трубе вверх.
Будучи запущенной однажды, такая установка-фонтан не прекратит свою работу до тех пор, пока не замёрзнет вода, пока существуют условия для растворения углекислоты в воде, пока существует атмосфера.
Данная установка способна производить энергию из потока воды в трубе, если установить генератор в нижней части трубы, где плотность воды ещё не понижена выделением газа.
Работа устройства возможна ввиду непрерывного постепенного растворения газов в воде и его выделения в трубе при понижении давления. Если расставить слишком много таких труб для извлечения энергии, то эффективность всех их может снизиться из-за того, что растворимость газа в воде может не поспевать за извлечением его в процессе работы. Углекислый газ очень хорошо растворяется в воде и будет давать самый высокий прирост производительности; растворимость иных газов в воде ниже, а потому они будут меньше влиять на работоспособность установки.
Данная установка рассматривается как гипотетическая, только для оценки работоспособности; построение таких реальных установок может быть связано с негативными климатическими последствиями: изменение атмосферы, насыщение поверхностных вод нижними водами иного состава и т.д..
- эврика
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
Философский штурм | Совместное философское творчество © 2006-2014
Сайт представляет собой площадку для функционирования философского интернет-сообщества, участники которого заинтересованы не только в индивидуальном, но и в коллективном философском творчестве.
Комментарии
Вечный второго рода требует уменьшения тепловой энергии одного источника и получение работы равное уменьшению этой тепловой энергии.
Где и у чего уменьшилась тепловая энергия?
А это первого рода, а не второго. Здесь нет обмена теплом, а есть использование условий: постепенное растворение газа в воде в зависимости от глубины (давления) и контролируемый сброс давления с выделением газа через устройство создания потока.
Работа по повышению концентрации газа выполняется давлением (из-за гравитации). И работа по подъёму более лёгкого столба воды в трубе (с пузырями газа) тоже возможна из-за гравитации. Здесь есть медленный естественный процесс насыщения газом воды - диффузия - и быстрое выделение газа в вертикальной трубе с образованием потока.
Возможно испарение углекислого газа внутрь пузырьков будет сопровождаться охлаждением воды.
Наверху охлаждённая вода на поверхности будет лучше поглощать углекислый газ и возможно от этого подогреваться. (Надо посмотреть эти реакции не боясь ИИ и с проверкой)
Этот дополнительный подогрев и будет вечным второго рода.
PS. Известно, что СО2 днём испаряется из воды, о ночью поглощается.
Будет, но охлаждение воды не приведёт к тому, что плотность её в трубе станет выше, чем плотность воды снаружи, потому что в трубе будут пузырьки газа, а снаружи нет.
Поглощаться углекислый газ будет только в том случае, если его давление в воздухе станет больше, чем в воде, но вода из глубин будет не полностью дегазирована - часть газа останется растворённым, вода будет подкисленной (вот тут и вопрос об экологии).
И смешно выглядит такое " будет охлаждаться и впитывать, отчего будет нагреваться" - и выпускать газ, надо было добавить.
Здесь изменение температуры воды работает против сил выталкивания. Основная работа производится за счёт разницы давления от изменения плотности столба воды с газами в трубе и столба воды вне трубы. Здесь архимедова сила выталкивает столб воды с газами из трубы наверх, заменяя её газированной с глубин, а в результате снижения давления при подъёме вновь порождается выталкивающая сила из-за дегазации (выделения газов в внутри трубы).
Это несущественно, потому что мы производим забор воды с глубин, куда солнечный свет вообще не доходит.
Ты дурак просто, тебе реальные источник показали вечняка, это будет солнечная энергия пополняющая охлаждённую воду.
Вот вас рвёт )))
Я этот вариант опубликовал на страничке физиков лет 15 назад, и они не смогли опровергнуть, потому что по законам физики это должно работать (снижение в трубе плотности смеси воды и пузырьков из-за дегазации и выталкивающая сила), но вот законы термодинамики и сохранения говорят обратное - парадокс.
Какой нафиг источник? У нас труба, допустим, в километр длиной, т.е. мы забираем воду с глубины в километр где давление 100 атм.! Какое солнце там? С головою у вас как? Что, солнечные лучи добивают на такую глубину?
А вот газов там растворённых намного больше чем у поверхности. Вот в трубе и происходит дегазация, а пузыри приводят к изменению плотности воды в трубе, что приводит к выталкивающеё силе и появлению потока, который подкачивает и дегазирует в трубе новую воду, снова снижая плотность смеси, и т.д..
Это цикл!
Вода из глубины идёт наверх и в глубину поступает сверху.
Наверху теплообмен. Как что поглощается наверху и подогревается в зависимости от температуры надо уточнять.
Всё правильно. Я так и описал, но только мы не делаем никаких работ по подготовлению новой рабочей газированной воды - она сама насыщается газами при постепенном погружении на глубину.
Это несущественно, потому что тёплая вода вниз не пойдёт - плотность низкая.
А насыщенность воды газами растёт с давлением, что обеспечивается диффузией растворённых газов на глубину.
А откуда возьмётся вода на входе в трубу внизу если она всё время уходит наверх?
Только сверху и возьмётся.
Цикл!
Циклом называется последовательность повторяющихся действий - тактов, выполняемых механизмом или иным устройством; здесь же все действия выполняет гравитация, а нам надо только создать условия для возможности движения - поместить вертикально трубу в воду, вровень её поверхности с верхним торцом трубы, и принудительно создать первоначальный ток воды.
Если это цикл, то когда же та вода, что была выпущена из трубы первой, снова вернётся в трубу снизу? Когда первый цикл завершится? Труба длиной в километр, диаметр просвета - пусть метр, а воды - целый океан. Ещё гидроэлектрогенератор внизу поставить и замерить отбор мощности на цикл.
Где здесь в "цикле" такт закачки энергии, как например такт сжатия в ДВС? У нас один сплошной рабочий такт получается, когда можно отбирать энергию. Все остальные такты (действия) производятся во внешней среде гравитацией без нашего участия. Создание первотока жидкости - это подготовительные работы, но не часть "цикла", ведь после попадания первой воды на второй круг ("цикл"), этот первотолчок уже не будет нужен.
Вечный двигатель это практически вечный, пусть и с длительным "тактом" - оборотом воды. В противном случае это обычный двигатель с расходом запаса химической энергии (раствор СО2 в воде это тоже химия), которая когда кончается, то двигатель останавливается. Пусть время работы будет огромным это по классификации не вечняк.
Так ведь СО2, после выделения в трубе, возвращается в атмосферу, повышает своё парциальное давление, и начинает снова растворяться в воде, где с помощью диффундирования проникать на глубину, вновь насыщая воду - постепенная перезарядка рабочего тела. Это, вообще-то, естественный процесс, который осуществляется сам собой.
И времени для растворения новых порций углекислоты за время полного цикла оборота воды будет предостаточно. Тем более, это будет происходить легче, потому что кроме простого диффундирования будет и постепенный перенос всей воды сверху вниз, туда, где давление больше, и где больше может быть впитано СО2. Кроме того, есть и другие газы, которые так же с повышением давления повышают свою концентрацию в воде - на глубине их концентрация больше.
Не может углекислый газ концентрироваться только в атмосфере, он неизбежно будет стремиться к тому, чтобы воссоздать градиент первоначального распределения как в атмосфере, так и в воде. Это будет длиться вечно, пока существуют подходящие условия для растворения в воде, пока она, например, не замёрзла. Хотя углекислота и во льду растворяется, но поток на перепаде плотности уже не создать.
144).2). 22.09.2024
Вопрос к ИИ:
Известно, что углекислый газ СО2, растворённый в воде, может при уменьшении давления воды образовывать пузырьки.
Будет ли этот процесс образования пузырьков (десорбция) сопровождаться понижением температуры воды?
Ответ:
Когда уменьшается давление над раствором углекислого газа (CO2) в воде, происходит процесс десорбции – выделение газа из раствора. Этот процесс может сопровождаться понижением температуры воды, и вот почему.
Когда уменьшается давление над раствором, уменьшается давление пара газа над поверхностью раствора, что вызывает уменьшение растворимости газа в воде. В случае с углекислым газом, который легко десорбируется из воды, это может привести к образованию пузырьков CO2.
По физической закономерности, процесс десорбции включает в себя поглощение энергии, так как молекулы газа отдают свою кинетическую энергию молекулам воды для освобождения из раствора. Это вызывает охлаждение окружающей среды, в данном случае, воды.
Таким образом, при десорбции углекислого газа из воды при уменьшении давления можно ожидать некоторого понижения температуры воды из-за процесса поглощения энергии при выделении газа из раствора.
Следует отметить, что понижение температуры может быть несущественным и зависит от многих факторов, включая начальную температуру воды, количество и скорость выделяющегося газа, а также параметры внешней среды. В общем, процесс десорбции углекислого газа из воды при уменьшении давления может вызвать незначительное охлаждение, но это зависит от конкретных условий эксперимента.
Вернер:
Так что просматривается вечный второго рода, так как нужно привлекать горячий источник для восстановления пониженной температуру воды, и наверно повозиться с концентрациями при разных температурах.
Здесь закавыка может быть ещё и в градиентности температуры воды по высоте:
dT/dz = -g/Cp
https://ruslabor.ru/pdf/digitalism_in_thermodynamics.pdf
Изменение плотности воды, по памяти, при температурах 15ºС (на поверхности) и 4ºС (максимальная плотность, которую мы допустим на глубине) будет в пределах одного процента. Если учесть ещё давление в 100 атм. на глубине забора, то ещё примерно пять процентов повышения плотности. Это значит, что на глубине куб воды будет весить примерно 1055 кг, а на поверхности вода при 15ºС примерно 990 (за эталон принят вес кубометра воды = 1000 кг при нормальном давлении и температуре максимальной плотности ~ 4ºС). Массу растворённого газа мы пока не рассматриваем. Видно, что простой подъём воды должен проводиться с затратами энергии. Но.
Теперь, если рассмотреть образование пузырьков при подъёме воды, то основную подъёмную силу будут обеспечивать именно они. Газ занимает объём больше примерно в 600-800 раз больший, чем жидкая или твёрдая фаза, при атмосферном давлении, а при повышенном давлении на глубине пузырьки будут меньшего объёма. Значит, в момент первичного появления пузырьков (ещё на глубине) они будут минимального объёма, но с подъёмом воды их объём будет увеличиваться и создавать всё большую выталкивающую силу, которая в итоге окажется большей (чем вес столба без пузырей).
В вышеприведённой ссылке есть расчёт температуры на глубине от Ландау.
Не понял, почему статус второго рода не устраивает.
Это наглость такая что ли?
Да потому что основную подъёмную силу образуют пузыри газа, а плотность, которую меняет изменение температуры при выделении газа, работает ПРОТИВ подъёма воды, но препятствовать подъёму смеси воды с газами не может.
Зачем мне учитывать температурные эффекты, если они всё равно не могут изменить подъёмную силу (поменять знак), хотя и работают против подъёма воды? Не на температурных эффектах работает этот ВД, а на выделении газа при снижении давления при подъёме и в потоке (закон Бернулли), на положительной обратной связи - количество газов вызывает поток воды в область с ещё более низким давлением, что ещё увеличивает выход газа.
Завершаю разговор, так как игнорирование необходимости горячего источника для восстановления температуры воды это неуместное упрямство если не хуже.
Первого рода нарушает закон сохранения энергии, что есть чудо-чудное.
А вы физику процесса проверьте, посмотрите сколько из кубометра воды с глубины выделится углекислоты, и поймёте, что температура здесь вообще фактор второй очереди.
При 20 градусах и 50 атмосферах в кубе воды растворяется 25! кубов углекислого газа!
В более холодной воде растворяемость ещё выше. Прочитайте вот это хотя бы, если не изучали процесс.
Понимаете, какая подъёмная сила возникнет в трубе при выделении из поднимаемой воды хотя бы 1/10 части заключённого в ней газа?
Или вы думаете, что в два раза более лёгкий столб смеси воды и газа в трубе будет смотреть учебник по термодинамике и в соответствии с ним станет сопротивляться вытесняющей его воде, которая стремится выровнять уровень? Вы что, закон Архимеда станете отвергать лишь бы термодинамику спасти?
Вот каким боком здесь термодинамика? Здесь перемещение жидкости с растворёнными газами в область с пониженным давлением, что вызывает выделение газов, изменение плотности в трубе, и появление силы Архимеда, которая выталкивающе действует на более лёгкий столб воды. Помните, что во внешней среде есть градиент количества растворённых газов: внизу, где давление больше, больше и растворено газов, а вверху меньше. Ладно, разбирайтесь...
Я не призываю строить такие установки, потому что у нас итак избыток углекислоты в атмосфере - здесь чисто теоретическое исследование. Другое дело, если мы восстановим леса, и обнаружится недостаток углекислоты, или вдруг похолодание начнётся, тогда мы сможем высвободить огромное количество углекислоты и остановить похолодание.
Важное уточнение: труба должна состоять из множества трубочек.
В одной большой трубе газовые пузырьки в итоге объединятся, и начнут почти достигать стенок, но они не смогут поднимать воду, потому что вода станет обтекать пузыри и под действием гравитации падать вниз; наверх же будет выходить только воздух. Такая конструкция постепенно заглохнет, выпустив весь газ, и не сумев удалить из трубы дегазированную воду.
Труба же, которая будет набрана из тонких трубочек, позволит любому пузырьку, который поднимается снизу, расти, и постепенно упереться в стенки трубочки, разделяя таким образом воду на отдельные капли, и образовав в результате последовательность воздушных и водяный поршней. В таких трубочках капли воды уже не смогут обтекать воздушные поршни, и выталкиваемые напором снизу продолжат двигаться вверх как устойчивая система. При подъёме размер воздушных поршней будет увеличиваться (от снижения давления), как и расстояние между каплями воды.
Диаметр трубочек должен быть таким, чтобы при подъёме существовала стойкая последовательность капель и пузырьков, чтобы капли не могли обтекать пузыри и падать вниз, чтобы вся эта чередующаяся последовательность капель и пузырей уверено доходила до верхнего среза наборной трубы из трубочек.
Посчитай теплоту десорбции, лодырь. ИИ есть.
Включите голову, а не ИИ, а то совсем думать перестанете.
Есть много видов процессов:
Вы мне, я так понимаю, предлагаете при неизменном давлении газ выделять? А почему???
Вот не доходит до вас, что у нас процесс при неизменной температуре воды (почти) и падении давления с изменением объёма (выделяется и расширяется газ, и снижается его температура).
По-вашему же, получается, когда бутылку с газировкой открываешь (понижаешь давление), то газ не будет выделяться, ведь температура не повышается? Но ведь вас отвергает любая бутылка с открываемой газировкой. Кому верить? опыту или вам?
Так же и поднятие воды с глубины равнозначно понижению давления открыванием крышки - будет выделение газов. При этом в бутылке с газировкой не 100 атм., а всего 3 атм., вот и сравните, где больше пузыри будут при снижении давления до 1 атм..