Summa Technologiae - Cieplarnia
rms - 9 Sierpnia 2010, 07:37
To że ciało jest w równowadze termodynamicznej nie oznacza, że przestaje on emitować promieniowanie termiczne, tylko że suma strumieni dostarczających ciepło do ciała (radiacyjnie, jawne albo utajone) musi być równa sumie strumieni ciepła oddawanego przez ciało.
Przykładowo, Ziemia jest w przybliżeniu w równowadze termodynamicznej z otoczeniem - absorbuje 238 W/m^2 promieniowania słonecznego, i emituje 238 W/m^2 promieniowania długofalowego. Z jednej strony "nie ma wymiany", bo 238-238 = 0, z drugiej następuje emisja 238 W/m^2 w przestrzeń kosmiczną.
Powierzchnia absorbuje 166 W/m^2 promieniowania słonecznego i 323 W/m^2 promieniowania długofalowego emitowanego przez atmosferę, oddając jednocześnie 396 W/m^2 w promieniowaniu długofalowym, 16 W/m^2 w postaci ciepła jawnego i 76 W/m^2 w cieple utajonym.
Każdy z tych strumieni ma "sens eksperymentalny". Obrazki pokazujące jak wygląda to promieniowanie długofalowe z orbity możesz znaleźć wcześniej w tym wątku. Część z tego promieniowania pochodzi bezpośrednio z powierzchni, uciekając przez okno atmosferyczne o którego istnieniu chcesz zapomnieć.
baron13 - 9 Sierpnia 2010, 10:06
Rms, poniekąd chodzi właśnie o ten "ryzykowny opis" za pomocą strumieni ciepła w te i nazad. Prowadzi on nieostrożnie stosowany do dziwnych wniosków. Nie, lepiej nie kombinować. Gdyby, jak mówisz powierzchnia ziemi traciła 396 W/m^2 to wnętrze termosu ekspresowo by się ochładzało. Nie, termos pozostaje w równowadze termodynamicznej z otoczeniem. Fizycznie nie ma żadnych strumieni ciepła w te i nazad. Owszem jeśli wsadzisz gdzieś zalany azotem bolometr czy schłodzony elementami Peltiera radiometr zobaczysz strumień ciepła do radiometru. Bo jest zaburzeniem układu, nie jest w równowadze termicznej. Rms, nie ma w fizyce rozróżnienia na ciepło jawne, ciepło promieniowania, oba są równie dobre. Masz tylko różne rodzaje transportu. Przez promieniowanie, unoszenie, przewodnictwo. Przewodnictwo fononowe wykazuje w kryształach właściwości równie dziwne, w niskich temperaturach jak nadprzewodnictwo, potrafi się zachowywać równie anizotropowowo jak promieniowanie. Ale wszystko to jest ciepłem po prostu, pewną formą energii którą posługujemy się w termodynamice. Lepiej pamiętać, że ciepło utajone, to po prostu ciepło przemian fazowych.
Opis za pomocą strumieni konsekwentnie prowadzi do złamania II zasady termodynamiki. Bo jak powierzchnia ziemi jest ciut cieplejsza to aby nie doszło do absurdalnych wyników musimy założyć, że pobiera ciepło od ciut zimniejszego powietrza. Co zresztą na diagramach jest malowane. Otóż Za Wikipedią co jest pod ręką 390 W/m^2 w powietrze z powierzchni Ziemi 324 W/m^2 "reemisji". Powietrze jest już na wysokości 100 m zimniejsze o ok 0,6 stopnia (czasami wyraźnie cieplejsze, ale to czasami). Chodzi o to, że spodziewamy się emisji na poziomie 66 W ( z uwzględnieniem błędów pomiaru, powinienem napisać 65) z metra kwadratowego. Te 65 watów ma jakiś fizyczny sens. 396 watów w najlepszym razie oznacza, że użyliśmy tak naprawdę pirometru i przeliczyliśmy jego wskazanie na moc cieplną. Po pierwsze, gdy jest równowaga termodynamiczna, to nie ma żadnych strumieni w te i nazad. Nie mają one żadnego sensu, bo zakładamy że z termodynamicznego punktu widzenia układ jest izotropowy. Możesz podzielić go dowolną płaszczyzną i poprowadzić przez nią te strumienie.
rms - 9 Sierpnia 2010, 11:41
baron13 napisał/a | Rms, poniekąd chodzi właśnie o ten ryzykowny opis za pomocą strumieni ciepła w te i nazad. Prowadzi on nieostrożnie stosowany do dziwnych wniosków. |
"Nieostrożnie stosowany", jeśli ktoś go nie rozumie, jak Ty. Do "dziwnych wniosków", takich jak Twoje.
Cytat | Gdyby, jak mówisz powierzchnia ziemi traciła 396 W/m^2 to wnętrze termosu ekspresowo by się ochładzało. |
Czytaj ze zrozumieniem. Nie napisałem, że Ziemia "traci" 396 W/m^2, tylko że tyle emituje w podczerwieni, zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna z którym próbujesz się tutaj zmagać. I gdyby było tak jak utrzymujesz, że efekt cieplarniany nie ma znaczenia przy transporcie ciepła w atmosferze, a dominująca jest konwekcja - to po odcięciu tej konwekcji wnętrze termosu powinno zacząć się ochładzać. Tak się nie dzieje, więc myliłeś się.
Cytat | Nie, termos pozostaje w równowadze termodynamicznej z otoczeniem. |
Co jest skutkiem tego, że absorbuje promieniowanie podczerwone emitowane przez atmosferę.
Cytat | Fizycznie nie ma żadnych strumieni ciepła w te i nazad. |
Ziemia jest w równowadze termodynamicznej z otoczeniem - czy to oznacza, że "fizycznie" nie ma żadnego promieniowania słonecznego ani długofalowego?
To jakieś nowe Prawo Barona - jeśli ciało nie zmienia swej temperatury, to znaczy że nic nie emituje i absorbuje?
Cytat | Rms, nie ma w fizyce rozróżnienia na ciepło jawne, ciepło promieniowania, oba są równie dobre. Masz tylko różne rodzaje transportu. Przez promieniowanie, unoszenie, przewodnictwo. Przewodnictwo fononowe wykazuje w kryształach właściwości równie dziwne, w niskich temperaturach jak nadprzewodnictwo, potrafi się zachowywać równie anizotropowowo jak promieniowanie. Ale wszystko to jest ciepłem po prostu, pewną formą energii którą posługujemy się w termodynamice. Lepiej pamiętać, że ciepło utajone, to po prostu ciepło przemian fazowych. |
Rozumiem, że teraz chcesz się schować za sporem o definicje historyczne? Tak, "ciepło utajone" to "ciepło przemian fazowych", jak to sobie wyczytałeś w wikipedii, a "strumień ciepła utajonego" oznacza entalpię kondensacji pary wodnej przenoszonej przez jednostkową powierzchnię w jednostce czasu.
Cytat |
Opis za pomocą strumieni konsekwentnie prowadzi do złamania II zasady termodynamiki. |
Tylko jesli nie rozumiesz tego opisu, i jeśli nie rozumiesz II zasady termodynamiki.
Cytat | Bo jak powierzchnia ziemi jest ciut cieplejsza to aby nie doszło do absurdalnych wyników musimy założyć, że pobiera ciepło od ciut zimniejszego powietrza. Co zresztą na diagramach jest malowane. |
Gdzie jest namalowane?
Przecież suma strumieni wychodzących z powierzchni Ziemi jest większa, niż emisja promieniowania długofalowego przez atmosferę w kierunku Ziemi.
Cytat | Otóż Za Wikipedią co jest pod ręką 390 W/m^2 w powietrze z powierzchni Ziemi 324 W/m^2 reemisji. Powietrze jest już na wysokości 100 m zimniejsze o ok 0,6 stopnia (czasami wyraźnie cieplejsze, ale to czasami). Chodzi o to, że spodziewamy się emisji na poziomie 66 W ( z uwzględnieniem błędów pomiaru, powinienem napisać 65) z metra kwadratowego. Te 65 watów ma jakiś fizyczny sens. |
Nie ma "emisji" na poziomie 66 W/m^2. Tyle wynosi różnica tych dwóch strumieni. Która, gdyby miała "sens fizyczny", prowadziłaby do szybkiego ochłodzenia się powierzchni Ziemi, tym bardziej, że traci ona ciepło jeszcze przez strumień ciepła jawnego i utajonego.
Tak się nie dzieje, ponieważ do Ziemi dociera jeszcze promieniowanie słoneczne - któremu odmawiasz fizycznego sensu.
Cytat | 396 watów w najlepszym razie oznacza, że użyliśmy tak naprawdę pirometru i przeliczyliśmy jego wskazanie na moc cieplną. Po pierwsze, gdy jest równowaga termodynamiczna, to nie ma żadnych strumieni w te i nazad. |
Wyobraźmy sobie tę Twoją dachówkę, która wystawiona na słońce ma stała temperaturę 65 stopni. Zgodnie z Twoją teorią, "nie ma żadnych strumieni w te i nazad" - ani promieniowania słonecznego, ani promieniowania podczerwonego, ani ogrzewania powietrza przez przewodzenie i konwekcję. Widzisz, jaki to absurd?
Zadziwiające, że podstawy termodynamiki sprawiają Ci tyle kłopotu, baronie.
baron13 - 9 Sierpnia 2010, 12:02
Rms raz jeszcze: mówimy o stanie równowagi termodynamicznej. O ile układ ma jednakową temperaturę z definicji nie wymienia ciepła. Z definicji, nie ma tam żadnych strumieni ciepła. Wyobrażone równoważące się strumienie nie mają fizycznego sensu. Bo możesz poprowadzić je dowolnie. Dachówka nie jest w stanie równowagi termodynamicznej.
rms - 9 Sierpnia 2010, 15:31
baron13 napisał/a | Rms raz jeszcze: mówimy o stanie równowagi termodynamicznej. O ile układ ma jednakową temperaturę z definicji nie wymienia ciepła. Z definicji, nie ma tam żadnych strumieni ciepła. |
Układ ma jednakową temperaturę jak co? Nie wymienia ciepła z czym?
Cytat | Wyobrażone równoważące się strumienie nie mają fizycznego sensu. |
Przecież ich sobie nie wyobrażamy. Możemy je bezpośrednio obserwować, tak jak obserwujemy promieniowanie podczerwone emitowane przez powierzchnię Ziemi, albo promieniowanie słoneczne. Będziesz się upierać, że promieniowanie słoneczne nie ma fizycznego sensu? To zupełnie nowy rodzaj denializmu, baronie - znajdujesz coraz większe obszary fizyki niezgodnymi z Twoimi wyobrażeniami i wiedzą maturalną
Cytat | Bo możesz poprowadzić je dowolnie. |
Bredzisz, baronie. Przykładowo, dla ciała doskonale czarnego, ich wartości nie są "dowolne", bo precyzyjnie określa je prawo Stefana-Boltzmanna:
http://pl.wikipedia.org/w...fana-Boltzmanna
Cytat | Dachówka nie jest w stanie równowagi termodynamicznej. |
Tak naprawdę to atmosfera i termos też nie są. Skoro mamy noc, to atmosfera wychładza się radiacyjnie, co powoduje że i termos powoli obniża swoją temperturę. Ponadto temperatura efektywna, której się w tym momencie uczepiłeś jak tonący brzytwy, to tylko matematyczna abstrakcja - oznacza, że jeśli scałkujemy promieniowanie docierające do powierzchni po wszystkich długościach fali, to wyjdzie w sumie tyle, ile emitowałoby ciało doskonale czarne o określonej temperaturze.
Czym się różni dachówka od termosu? Oba ciała, w krótkich odcinkach czasu, zachowują tę samą temperaturę, co oznacza że wszystkie strumienie ciepła muszą się sumować do wartości bliskiej zeru. W przypadku dachówki jest to promieniowanie słoneczne, promieniowanie długofalowe, ciepło jawne; w przypadku termosu tylko promieniowanie długofalowe, emitowane i absorbowane przez kulkę w termosie.
baron13 - 9 Sierpnia 2010, 18:11
Rms, o ile powiedzieliśmy sobie, że mamy wnętrze termosu które jest w kontakcie termicznym z atmosferą i wnętrze termosu, oraz atmosfera mają po 290 K to nie wymieniają one pomiędzy sobą ciepła. Wszelkie strumienie malowane w te i nazad mają sens powiedziałbym, talmudyczny. O ile nasz termos jest otoczony atmosferą, bo np postawiliśmy go na słupku, to możesz poprowadzić owe strumienie tam i nazad poprzez ściany termosu. O ile sobie przypomnimy, że strumienie się równoważą, nie ma problemu, że tamtędy wymiana ciepła powinna być do zaniedbania.
Atmosfera i termos wcale nie muszą być w równowadze termodynamicznej z trzecim ciałem czyli słońcem.
Rms, jeśli temperatury układu nie są równe, to nie jest on w równowadze termodynamicznej. Ziemia nie jest w takiej równowadze ze Słońcem. O ile poprawnie obserwujemy jakiś strumień ciepła, to on, oczywiście jest a układ nie jest zrównoważony. Sęk w tym, że wymierzenie strumienia ciepła w układzie który ma równe temperatury nie ma sensu. Tym bardziej nie ma fizycznego sensu wypisywanie że w kierunku cieplejszej powierzchni Ziemi powraca jakieś promieniowanie cieplne od nieco chłodniejszej atmosfery. No więc raz jeszcze: układ jest w równowadze termodynamicznej czyli ma jednakową temperaturę wszędzie wówczas gdy nie ma wewnątrz układu wymiany temperatur. Jeśli istnieje wymiana, jest różnica temperatur. Jeśli sprawdziliśmy, że układ jest w równowadze, wszędzie ma jednakową temperaturę, a jakoś obserwujemy strumienie ciepła, niestety obserwacja jest do kitu. Z definicji. Także nie ma strumieni od ciała zimniejszego do cieplejszego.
Tak na marginesie układ w równowadze termodynamicznej to w fizyce dość mocna rzecz. Nawet demoniczna Rudolf Clausius i jego fascynująca postmodernistów teoria śmierci cieplnej wszechświata opiera się właśnie na tym, że w takiej sytuacji żadnych strumieni ciepła nie da się zaobserwować.
rms - 9 Sierpnia 2010, 19:14
baron13 napisał/a | Rms, o ile powiedzieliśmy sobie, że mamy wnętrze termosu które jest w kontakcie termicznym z atmosferą |
Co to znaczy, "w kontakcie termicznym"? Po to termos, by wykluczyć przewodzenie. Po to przykryliśmy go z wierzchu, by wykluczyć konwekcję. Jedyny sposób, w jaki czarna kulka w termosie mogła nawiązać "kontakt termiczny", to promieniowanie.
Cytat | i wnętrze termosu, oraz atmosfera mają po 290 K to nie wymieniają one pomiędzy sobą ciepła. |
Wyjasniłem Ci już wyżej, że atmosfera nie ma temperatury 290 K. To tylko takie wygodne przybliżenie - warstwy najniższe mają wyższą temperaturą, warstwy wyższe niższą. Definicja temperatury efektywnej wymaga jednak, by wszystkie warstwy emitowały promieniowanie termiczne, tak byśmy mogli policzyć fotony, posumować je i dopasować do strumienia promieniowania temperaturę ciała doskonale czarnego.
Cytat | Wszelkie strumienie malowane w te i nazad mają sens powiedziałbym, talmudyczny. |
No tak, bo zdaniem barona promieniowanie termiczne nie istnieje
Brawo, kompromitujesz się coraz bardziej jako fizyk.
Cytat | O ile nasz termos jest otoczony atmosferą, bo np postawiliśmy go na słupku, to możesz poprowadzić owe strumienie tam i nazad poprzez ściany termosu. |
Przecież o to chodzi w eksperymencie, by przepływ ciepła przez ściany termosu, niezależnie od temperatury otoczenia, był zaniedbywalny. Po to użyliśmy termosu.
Cytat | Atmosfera i termos wcale nie muszą być w równowadze termodynamicznej z trzecim ciałem czyli słońcem. |
Przecież przeprowadzamy eksperyment w nocy.
Cytat |
Rms, jeśli temperatury układu nie są równe, to nie jest on w równowadze termodynamicznej. |
Przecież termos nie ma takiej samej temperatury jak atmosfera, jak już Ci wyjaśniałem. Atmosfera nie jest izotermiczna, i nie jest szara.
Cytat | Ziemia nie jest w takiej równowadze ze Słońcem. |
Jeśli "w takiej równowadze" ma oznaczać "Ziemia nie ma takiej samej temperatury jak Słońce", to oczywiście masz rację. Ale nie musi mieć - w końcu w przestrzeni otaczającej Ziemię Słońce zajmuje 0.0005% powierzchni sfery niebieskiej, a reszta to przestrzeń kosmiczna o temperaturze 3K. I gdyby dla tej całej sfery, nie wiadomo po co, zrobić dokładnie to samo co robimy dla atmosfery, czyli wyliczyć jej temperaturę efektywną, wyszłoby nam że jest w przybliżeniu taka sama jak dla szczytu atmosfery.
Cytat | O ile poprawnie obserwujemy jakiś strumień ciepła, to on, oczywiście jest a układ nie jest zrównoważony. Sęk w tym, że wymierzenie strumienia ciepła w układzie który ma równe temperatury nie ma sensu. |
Nie ma?
No dobrze, to wyobraźmy sobie pusty wszechświat, w którym w odległości 1 km od siebie znajdują się dwie identyczne czarne kule, zasilane rozpadem promieniotwórczym. Obie kule mają tę samą temperaturę.
Zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna każda kula emituje promieniowanie termiczne, z którego część jest absorbowana przez drugą kulę. Dla każdej kuli zachodzi równość
Q + A = R
gdzie Q to ciepło dostarczane przez rozpad promieniotwórczy, A to strumień promieniowania absorbowanego przez kulę, R to strumień promieniowania emitowanego przez kulę, wprost proporcjonalny do czwartej potęgi temperatury.
Zgodnie z prawem Barona, A nie ma fizycznego sensu, R też nie ma fizycznego sensu, nawet Q nie ma fizycznego sensu, skoro nie potrafimy zbilansować prawej strony równania. Fotony emitowane przez kule zdaniem barona nie istnieją, dopóki układ jest w stanie równowagi termodynamicznej.
Zgodnie z prawem Barona, strumienie promieniowania nabiorą sensu dopiero wtedy, gdy układ przestanie być w stanie równowagi termodynamicznej. Czyli gdy na przykład w jednej kuli zmniejszy się zapas izotopów, i temperatura spadnie o jakąś wartość. Zgodnie z prawem Barona, druga kula natychmiast się o tym dowiaduje, i zacznie emitować fotony promieniowania termicznego, z których część będzie absorbowana przez drugą kulę. W magicznym wszechświecie barona każdy obiekt wie, które ciała mają identyczną temperaturę, a które nie.
Cytat | Tym bardziej nie ma fizycznego sensu wypisywanie że w kierunku cieplejszej powierzchni Ziemi powraca jakieś promieniowanie cieplne od nieco chłodniejszej atmosfery. No więc raz jeszcze: układ jest w równowadze termodynamicznej czyli ma jednakową temperaturę wszędzie |
A jaki układ ma "jednakową temperaturę wszędzie"?
Cytat | wówczas gdy nie ma wewnątrz układu wymiany temperatur. Jeśli istnieje wymiana, jest różnica temperatur. Jeśli sprawdziliśmy, że układ jest w równowadze, wszędzie ma jednakową temperaturę, a jakoś obserwujemy strumienie ciepła, niestety obserwacja jest do kitu. Z definicji. |
Niestety, to Twoje rozumienie termodynamiki jest do kitu. Wstyd i żenada, baronie.
Cytat | Także nie ma strumieni od ciała zimniejszego do cieplejszego. |
Nie ma przepływu ciepła od ciała zimniejszego do cieplejszego, czyli suma strumieni ciepła jest ujemna. To nie oznacza, że te strumienie nie istnieją, tak jak nie oznacza, że ta część mojego ciała, która jest akurat zwrócona w stronę Słońca, wie że w odległości 150 milionów kilometrów znajduje się fotosfera o temperaturze efektywnej 5800 kelwinów, w związku z tym przestaje emitować promieniowanie termiczne.
baron13 - 9 Sierpnia 2010, 19:33
Rms, jeśli zacznę rozpatrywać atmosferę, która nie jest w równowadze temodynamicnej z moim termosem, to nie jest i to zupełnie inne zagadnienie. Otóż weźmy sobie coś prostego. Kryształ dość porządny bez defektów. W jednakowej temperaturze. Po krysztale biegają w te i nazad fonony. Szczęśliwie i jak najbardziej istnieją. Te fonony zapewniają kontakt termiczny całego układu. Możesz sobie poprowadzić dużo płaszczyzn dzielących kryształ wzdłuż różnych ścian. Przez każdą taką płaszczyznę możesz poprowadzić strumień fononów w te i nazad.
Przykład z kulami to sytuacja gdy rozpatrujemy układ który nie jest w równowadze termicznej. Rozpatrujesz ciepło emitowane w kosmos. Ma jakąś inną temperaturę.
rms - 9 Sierpnia 2010, 21:47
baron13 napisał/a | Rms, jeśli zacznę rozpatrywać atmosferę, która nie jest w równowadze temodynamicnej z moim termosem, to nie jest i to zupełnie inne zagadnienie. |
Rozpatruj co chcesz, przecież to Ty uparłeś się na przykład, który ma jakiś fizyczny sens. A teraz dziwisz się, że atmosfera nie ma wszędzie identycznej temperatury...
Cytat | Otóż weźmy sobie coś prostego. Kryształ dość porządny bez defektów. W jednakowej temperaturze. Po krysztale biegają w te i nazad fonony. Szczęśliwie i jak najbardziej istnieją. Te fonony zapewniają kontakt termiczny całego układu. Możesz sobie poprowadzić dużo płaszczyzn dzielących kryształ wzdłuż różnych ścian. Przez każdą taką płaszczyznę możesz poprowadzić strumień fononów w te i nazad. |
I co z tego?
Cytat |
Przykład z kulami to sytuacja gdy rozpatrujemy układ który nie jest w równowadze termicznej. Rozpatrujesz ciepło emitowane w kosmos. Ma jakąś inną temperaturę. |
Układ otwarty jest w równowadze termodynamicznej, jeśli - niespodzianka - nie ma przepływu ciepła do albo z wnętrza systemu. Ponieważ strumień promieniowania jest równy strumieniowi ciepła pochodzącemu z rozpadu radioaktywnego, system jest w równowadze termodynamicznej,
baron13 - 10 Sierpnia 2010, 06:33
Rms, obawiam się, że usiłujesz pokazać, że da się zbudować perpetuum mobile II rodzaju. Tak można długo Co pokazałeś za pomocą tych kul? Że jak wyciąć część sfery w jaką kula może promieniować to moc promieniowania spadnie. Zauważ, że mogę pomiędzy kule wstawić w połowie drogi lustro które odbija całe promieniowanie na powrót do kul. Efekt energetyczny obserwowany z zewnątrz ani drgnie, mimo tego, że przecięliśmy drogę wymiany energii pomiędzy kulami.
Rms, sens fizyczny, to eksperyment. Nie oznacza to, że upieramy się pracować ze złożonym układem.
rms - 10 Sierpnia 2010, 08:16
baron13 napisał/a | Rms, obawiam się, że usiłujesz pokazać, że da się zbudować perpetuum mobile II rodzaju. |
W jaki sposób? Gdzie tu widzisz perpetuum mobile?
Cytat | Co pokazałeś za pomocą tych kul? Że jak wyciąć część sfery w jaką kula może promieniować to moc promieniowania spadnie. |
Nie spadnie, bo nie "wycinamy" części sfery.
Cytat | Zauważ, że mogę pomiędzy kule wstawić w połowie drogi lustro które odbija całe promieniowanie na powrót do kul. |
Możesz. I co, będziesz utrzymywać, że promieniowanie odbijane przez lustro nie istnieje? Że zgodnie z prawem barona nie ma fizycznego sensu tylko dlatego, że ilość promieniowania padającego równa jest ilości prominiowania odbitego?
Cytat | Efekt energetyczny obserwowany z zewnątrz ani drgnie, mimo tego, że przecięliśmy drogę wymiany energii pomiędzy kulami. |
I co z tego? Nie interesuje nas "efekt energetyczny obserwowany z zewnątrz", bo jak już ci wyjaśniałem, z definicji strumień ciepła wypływającego z całego układu musi być równy ciepłu zasilającemu układ, a ten się nie zmienił.
Cytat |
Rms, sens fizyczny, to eksperyment. |
Zanim zabierzesz się za eksperymenty, spróbuj zrozumieć teorię.
baron13 - 10 Sierpnia 2010, 09:15
Rms, sytuacja jest taka: chcesz pokazać, że w układzie w którym panują jednakowe temperatury wszędzie mają sens strumienie ciepła. W tym celu pokazujesz mi układ który jest częściowo w równowadze. To są dwie kule. Jeśli te dwie kule mają równą ustaloną temperaturę wówczas promieniują moc określoną przez temperaturę kosmosu i temperaturę kuli. Jeśli są bardzo daleko to jest to po prostu moc wynikająca z powierzchni i temperatury kuli. Jeśli zbliżysz je do siebie, tak, że będą w jakimś kontakcie termicznym wówczas w przestrzeń zostanie wyemitowana mniejsza moc z obydwu kul wynikająca z wycięcia części kąta bryłowego zajmowanego przez sąsiednią kulę. Jeśli to jest rozpad promieniotwórczy i temperatura kul wynika tylko z niego, promieniowania moc nie zależy od geometrii układu ponieważ rozpad dostarcza stałą moc. Rms kontakt termiczny i transport ciepła to nie to samo. Także co innego układ w równowadze, który ma w każdym miejscu taką samą temperaturę i układ w jakimś ustalonym stanie, którego temperatura nie zmienia się w czasie. A perpetuum mobile bo jakby te strumienie miały sens, to dało by się w oparciu o jeden zbiornik ciepła zbudować silnik cieplny. Rms "sens bezsensu" jest w tym, że te strumienie można rysować na wiele sposobów. Nie da się pokazać eksperymentu w którym ten strumień wystąpi, bo taki eksperyment byłby równoważny ze złamaniem II zasady termodynamiki.
rms - 10 Sierpnia 2010, 11:00
baron13 napisał/a | Rms, sytuacja jest taka: chcesz pokazać, że w układzie w którym panują jednakowe temperatury wszędzie mają sens strumienie ciepła. W tym celu pokazujesz mi układ który jest częściowo w równowadze. To są dwie kule. Jeśli te dwie kule mają równą ustaloną temperaturę wówczas promieniują moc określoną przez temperaturę kosmosu i temperaturę kuli. |
Czyli promieniują. Dziękuję, to właśnie chciałem wykazać.
Cytat | Jeśli są bardzo daleko to jest to po prostu moc wynikająca z powierzchni i temperatury kuli. Jeśli zbliżysz je do siebie, tak, że będą w jakimś kontakcie termicznym wówczas w przestrzeń zostanie wyemitowana mniejsza moc z obydwu kul wynikająca z wycięcia części kąta bryłowego zajmowanego przez sąsiednią kulę. |
Nic podobnego. Gdyby tak było, w przestrzeń zostałaby wyemitowana mniejsza ilość energii niż wynosi suma źródeł radioaktywnych.
Tymczasem, "część kąta bryłowego zajmowanego przez sąsiednią kulę" oznacza tak naprawdę powierzchnię drugiej kuli, absorbującej promieniowanie emitowane przez pierwszą kulę. To promieniowanie nie znika, tylko powoduje zwiększenie temperatury kuli, przez co zgodnie z prawem Stefana-Bolzmanna emituje ona więcej promieniowania, przez co w przestrzeń trafia dokładnie tyle promieniowania, ile wynosi suma dla dwóch kul rozpatrywanych osobno, i suma źródeł.
Cytat | Jeśli to jest rozpad promieniotwórczy i temperatura kul wynika tylko z niego, promieniowania moc nie zależy od geometrii układu ponieważ rozpad dostarcza stałą moc. |
Jeśli rozpatrujesz przepływ ciepła pomiędzy układem dwóch kul a otoczeniem, to oczywiście nie zależy od geometrii układu, tak jak przepływ ciepła Ziemia-kosmos nie zależy od obecności atmosfery.
Nas interesuje jednak to, co się dzieje pomiędzy kulami, albo w atmosferze. Ty uparcie utrzymujesz, że obecność promieniowania pomiędzy kulami nie ma "fizycznego sensu", ponieważ strumienie przechodzące w obie strony są sobie równe. W ten sam sposób można argumentować, że promieniowanie padające i odbite przez lustro też nie mają fizycznego sensu, i że nie istnieje eksperyment, w którym można wykazać ich istnienie.
Cytat | Rms kontakt termiczny i transport ciepła to nie to samo. |
A w którym miejscu napisałem, że jest to to samo?
Cytat | Także co innego układ w równowadze, który ma w każdym miejscu taką samą temperaturę i układ w jakimś ustalonym stanie, którego temperatura nie zmienia się w czasie. |
I co z tego ma wynikać?
Cytat | A perpetuum mobile bo jakby te strumienie miały sens, to dało by się w oparciu o jeden zbiornik ciepła zbudować silnik cieplny. |
Mam taką propozycję: skoro jesteś przekonany, że "dałoby się" to zrobić, to wykaż w jaki sposób. Jeśli Ci się uda, nie dość że wykażesz że strasznie się myliłem, to jeszcze obalisz kilka gałęzi fizyki atmosfery, klimatologii czy astrofizyki.
Jeśli natomiast nie będziesz potrafił tego zrobić, albo przełożysz to "na później", będzie to znaczyło że tak naprawdę nie wiesz o czym piszesz, i na tym zakończymy dyskusję.
Cytat | Rms sens bezsensu jest w tym, że te strumienie można rysować na wiele sposobów. Nie da się pokazać eksperymentu w którym ten strumień wystąpi, bo taki eksperyment byłby równoważny ze złamaniem II zasady termodynamiki. |
Najwyraźniej druga zasada termodynamiki jest kolejnym fizycznym prawem, którego nie rozumiesz.
baron13 - 10 Sierpnia 2010, 11:57
Rms, ciężka jest rozmowa z budowniczym perpetuum mobile . Otóż raz jeszcze. Dlatego, że strumienie wewnątrz układu który ma jednakową temperaturę są niefizyczne, nie da się pokazać ich w jakimkolwiek doświadczeniu. To, ze pomiędzy Twoimi kulami są fotony, że kule je wyprominiowują świadczy o istnieniu kontaktu termicznego nie strumienia ciepła. Chcesz pokazać, że te strumienie mają sens, po mojemu, że da się je pokazać. Bo to zupełnie co innego pokazać, że istnieje kontakt termiczmy. Moze ja nie rozumiem II zasady termodynamiki, ale Ty chcesz ją obalić
rms - 10 Sierpnia 2010, 12:30
baron13 napisał/a | Rms, ciężka jest rozmowa z budowniczym perpetuum mobile . |
Jeszcze cięższa jest rozmowa z nieukiem i mitomanem.
Cytat | Otóż raz jeszcze. Dlatego, że strumienie wewnątrz układu który ma jednakową temperaturę są niefizyczne, nie da się pokazać ich w jakimkolwiek doświadczeniu. To, ze pomiędzy Twoimi kulami są fotony, że kule je wyprominiowują świadczy o istnieniu kontaktu termicznego nie strumienia ciepła. |
Są fotony?
To postęp, baronie! Właśnie, po długiej dyskusji, przyznałeś że fotony promieniowania termicznego istnieją, mają fizyczny sens i da się je wykryć, nawet jeśli przepływ ciepła pomiędzy kulami wynosi zero.
Cytat | Chcesz pokazać, że te strumienie mają sens, po mojemu, że da się je pokazać. Bo to zupełnie co innego pokazać, że istnieje kontakt termiczmy. Moze ja nie rozumiem II zasady termodynamiki, ale Ty chcesz ją obalić |
Bredzisz.
Z mojej strony EOT, no chyba że pokażesz mi, jak skonstruować to perpetuum mobile. Powodzenia, baronie.
baron13 - 10 Sierpnia 2010, 15:22
Rms, chciałem zauważyć, że to nie ja chciałem budować perpetuum mobile II rodzaju. Wykazanie, że istnieje realny strumień ciepła wiąże się z przeprowadzeniem eksperymentu w którym coś się ogrzeje lub ochłodzi bez dopływu energii z zewnątrz. W warunkach równowagi termodynamicznej to se ne da bo złamiemy II zasadę termodynamiki. Wykazanie, że istnieją fotony do wykazania że jest strumień ciepła to zdecydowanie za mało. W drucie zwłaszcza drucianym i metalowym elektronów dostatek, a prund jest abo i nima. Dopiero przytknięcie próbówki to pokazuje. Chyba, że mówimy o takim prundzie co go nima
rms - 10 Sierpnia 2010, 17:38
baron13 napisał/a | Rms, chciałem zauważyć, że to nie ja chciałem budować perpetuum mobile II rodzaju. Wykazanie, że istnieje realny strumień ciepła wiąże się z przeprowadzeniem eksperymentu w którym coś się ogrzeje lub ochłodzi bez dopływu energii z zewnątrz. W warunkach równowagi termodynamicznej to se ne da bo złamiemy II zasadę termodynamiki. |
Musisz być naprawdę zdesperowany skoro sięgasz po argumenty rodem z szafy kiepskiego filozofa (albo kiepskiego publicysty).
Przeprowadzenie dowolnego eksperymentu w warunkach ścisłej równowagi termodynamicznej nie jest możliwe. Czy to oznacza, że żadna właściwość fizyczna, której używamy do opisu tego ciała, nie ma fizycznego sensu? Nie, to oznacza że równowaga termodynamiczna to nieosiągalna abstrakcja, która przybliża nam zachowanie rzeczywistych układów fizycznych, których właściwości możemy mierzyć eksperymentalnie, minimalnie zaburzając mierzony stan.
Zgodnie z prawem barona, pojęcie temperatury też nie ma sensu w odniesieniu do ciała w równowadze termodynamicznej, bo aby zmierzyć tę temperaturę musimy "wykonać eksperyment" z termometrem który się ogrzeje lub ochłodzi bez dopływu energii z zewnątrz. A ponieważ niedawno sam używałeś pojęcia temperatury, też należy cię uznać za budowniczego perpetuum mobile, co gorsza niedouczonego i niekonsekwentnego.
Cytat | Wykazanie, że istnieją fotony do wykazania że jest strumień ciepła to zdecydowanie za mało. |
Nie wiem co rozumiesz przez "strumień ciepła", bo ciągle zmieniasz definicję tego pojęcia. Ja od samego początku mówiłem o strumieniu promieniowania, emitowanego przez powierzchnię Ziemi, któremu to pojęciu odmawiałeś fizycznej sensowności. Dobrze wiedzieć, że zacząłeś akceptować przynajmniej istnienie fotonów. Mam nadzieję że akceptujesz również to, że posiadają one określoną energię, którą można wyliczyć albo eksperymentalnie zmierzyć.
baron13 - 10 Sierpnia 2010, 17:59
Rms, nigdy nie słyszałem o takich problemach, o jakich piszesz z przeprowadzaniem eksperymentów. Nie wiem czy zauważyłeś ile razy pisałem o wynikach które mieszczą się, lub nie w granicach błędu pomiarowego. Nigdzie nie postulowałem ścisłej równowagi termodynamicznej. A wręcz przeciwnie, wystarczy aby było około.
Rms, fajnie pokaż eksperyment w którym zobaczymy strumień promieniowania w warunkach równowagi termicznej.
rms - 10 Sierpnia 2010, 18:50
baron13 napisał/a | Rms, nigdy nie słyszałem o takich problemach, o jakich piszesz z przeprowadzaniem eksperymentów. Nie wiem czy zauważyłeś ile razy pisałem o wynikach które mieszczą się, lub nie w granicach błędu pomiarowego. Nigdzie nie postulowałem ścisłej równowagi termodynamicznej. A wręcz przeciwnie, wystarczy aby było około. |
Mam więc rozumieć, że sprawę twoich fantazji na temat perpetuum mobile możemy uznać za zamkniętą?
Cytat | Rms, fajnie pokaż eksperyment w którym zobaczymy strumień promieniowania w warunkach równowagi termicznej. |
http://en.wikipedia.org/w...rature_Detector
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_radiometer
http://en.wikipedia.org/wiki/Bolometer
baron13 - 10 Sierpnia 2010, 19:57
Jeśli chodzi o bolometry to nie wiem czy zauważyłeś, że czarna kulka papieru w termosie plus jakaś metoda pomiaru jej temperatury, jest najprostszym bolometrem. Bolometr z dodatkowym opornikiem pozwala mierzyć moc promieniowania która wpada do wnętrza bolometru. Najpierw wystawiamy bolometr na promieniowanie i rejestrujemy temperaturę do jakiej podniosło się wnętrze. Potem zasłaniamy wlot i po wychłodzeniu się bolometru ogrzewamy go do takiej samej temperatury za pomocą opornika który robi tu za grzejnik o kontrolowanej mocy. Istotną częścią sztuki jest wielka oporność termiczna termosu. Dzięki niej bardzo małe moce dają mierzalne zmiany temperatury. No więc chodzi o to, aby taki bolometr ogrzał się startując od temperatury układu. Normalnie dziś taką maszynerię zalałbym azotem, wówczas czułość potężnie rośnie, ale właśnie chodzi o to, że bolometr ma mieć temperaturę układu i ma się ona zmienić. O taki eksperyment chodzi. Oczywiście, gdyby się udało "w granicach błędu pomiarowego", było by to złamanie II zasady termodynamiki wprost. Dlatego mówię, że to jest zupełnie niemożliwe.
rms - 10 Sierpnia 2010, 20:39
baron13 napisał/a | No więc chodzi o to, aby taki bolometr ogrzał się startując od temperatury układu. |
A dlaczego ma startować od temperatury układu? Po co?
Pomijam już to, że jeśli wymagamy by aparatura pomiarowa miała określony stan zgodny ze stanem ciała którego właściwości chcemy mierzyć, to wpierw musimy znać ten stan...
Cytat | Normalnie dziś taką maszynerię zalałbym azotem, wówczas czułość potężnie rośnie, ale właśnie chodzi o to, że bolometr ma mieć temperaturę układu i ma się ona zmienić. O taki eksperyment chodzi. |
Chciałeś eksperyment, w którym mierzymy promieniowanie układu w równowadze termicznej. Nie eksperyment, w którym układ oraz aparatura pomiarowa są w równowadze termicznej.
Cytat | Oczywiście, gdyby się udało w granicach błędu pomiarowego, było by to złamanie II zasady termodynamiki wprost. Dlatego mówię, że to jest zupełnie niemożliwe. |
Jak pomiary dowolnej wielkości fizycznej. Co już przerabialiśmy wyżej, nieprawdaż?
baron13 - 10 Sierpnia 2010, 21:03
Rms dlatego bolometr ma mieć temperaturę układu, ponieważ chodzi o pokazanie, że w sytuacji, gdy mamy układ którego częścią jest bolometr i który cały układ jest w równowadze, to da się pokazać strumień ciepła , promieniowania termicznego, jak zwał tak zwał, byle bolometr się ogrzał. Te pomiary biorą się z tego, że wprowadzamy zaburzenie do układu. Np zaleję ciekłym helem bolometr i w temperaturze otoczenia 290 K dostanę odczyt ~ 400 W/m^2. Tyle, że jak bym nie obrócił będzie prawie tyle samo z dokładnością do błędu i ewentualnych drobnych różnic temperatury otoczenia. Równie dobrze mogę bolometr obrócić do góry i do dołu mierząc strumień promieniowania biegnący z powierzchni do bolometru i z atmosfery do bolometru, jak obracać wschód zachód w poziomie. Bo jest to strumień który realnie biegnie do bolometru, który za pomocą helu mocno wytrąciliśmy z równowagi z układem. Jeśli bolometr będzie miał temperaturę układu, nie pokaże prawie nic, przy czym prawie to są drobne różnice w okolicy gdzie prowadzi się pomiar i błąd pomiaru.
rms - 11 Sierpnia 2010, 09:40
baron13 napisał/a | Rms dlatego bolometr ma mieć temperaturę układu, ponieważ chodzi o pokazanie, że w sytuacji, gdy mamy układ którego częścią jest bolometr i który cały układ jest w równowadze, to da się pokazać strumień ciepła , promieniowania termicznego, jak zwał tak zwał, byle bolometr się ogrzał. |
Przecież już wyjaśnialiśmy wyżej, że w warunkach, w których wszystko jest w równowadze termodynamicznej, nie da się przeprowadzić żadnych pomiarów właściwości termodynamicznych ciała. Nie oznacza to, że te właściwości nie mają "fizycznego sensu", tylko że mówienie o "eksperymentach" w odniesieniu do abstrakcji matematycznej nie ma sensu.
Cytat | Te pomiary biorą się z tego, że wprowadzamy zaburzenie do układu. |
Jak każde pomiary, więc co z tego? Przy pomiarach temperatury termometrem też wprowadzamy "zaburzenie" do układu, co nie oznacza że pojęcie temperatury nie ma sensu. Sam tego pojęcia wcześniej używałeś, najwyraźniej nieświadomy faktu że jesteś budowniczym perpetuum mobile.
Naprawdę nie stać cię na lepsze argumenty?
baron13 - 11 Sierpnia 2010, 10:24
Rms, zaczęliśmy od stwierdzenia że powierzchnia Ziemi emituje ok 0,4 kW/m^2 mocy cieplnej. No więc chcę Ci pokazać, że z tych rysunków co mi pokazywałeś np:
http://www.igf.fuw.edu.pl...ate/Balance.jpg
wynika, że sens fizyczny ma na przykład różnica pomiędzy owymi 396 a 323 W/m^2. Jak powstały te rysunki? Ktoś skierował radiometr raz w górę, raz w dół i wpisał wyniki. Otóż spodziewałem się, że mamy do czynienia tylko z osobliwym przedstawianiem wyników. Tymczasem chciałeś mnie przekonać, że ów strumień 0,4 kW fizycznie istnieje. Na tych rysunkach jest coś osobliwszego, bo 324 W/m^2 do ziemi oznaczają transport ciepła od czegoś zimniejszego do cieplejszego. Nie Rms, to nie ja chcę budować perpetuum mobile II rodzaju.
Chodzi na przykład o takie pomiary. Widzisz co z nich wynika? Nawet, jeśli traktować je poważnie to realnie istnieje jakieś ~66 W/m^2 od cieplejszej ziemi do zimniejszej atmosfery. Otóż, rozbieżność rozwinęła się nam od szególnego zagadnienia klimatologii do zasadniczego zagadnienia termodynamiki. W warunkach równowagi termodynamicznej możesz zmierzyć temperaturę. Możesz także zmierzyć, tak, zmierzyć, że nie ma strumieni ciepła. Ja nie mówię, że nie można mierzyć, ja mówię, że pomiar wykaże brak tych strumieni. Nie rms przy pomiarze termometrem nie musimy wprowadzać zaburzenia układu. Nawet wręcz przeciwnie pomiar temperatury opiera się na osiągnięciu stanu równowagi. Jeśli wyciągnę z jednego układu o znanej temperaturze termometr gazowy i przeniosę do drugiego i objętość gazu się nie zmieni. to układy mają jednakową temperaturę. Zawsze odczyt przeprowadzamy wówczas, gdy ustaje przepływ ciepła pomiędzy układem a czujnikiem termometru.
dalambert - 11 Sierpnia 2010, 10:57
Słonko świeci, deszczyk pada - towarzystwo gada, gada.....
Agi - 11 Sierpnia 2010, 10:59
rms, tak sobie z boku obserwuję Twoją dyskusję z baronem13 i coraz mniej jako moderatorowi podoba mi się Twój sposób zwracania się do interlokutora.
rms napisał/a | Jeszcze cięższa jest rozmowa z nieukiem i mitomanem. | rms napisał/a | Musisz być naprawdę zdesperowany skoro sięgasz po argumenty rodem z szafy kiepskiego filozofa (albo kiepskiego publicysty). |
Proszę o zaprzestanie personalnych uszczypliwości, bo będę zmuszona dać ostrzeżenie.
baron13 - 11 Sierpnia 2010, 11:43
Agi, nie wiem czy to ma znaczenie, ale interlokutor nie czuje się nijak, tym bardziej uszczypnięty Że nieuk?
"Nazywał się Soplica; wszyscy Soplicowie
Są, jak wiadomo, krzepcy, otyli i silni,
Do żołnierki jedyni, w naukach mniej pilni."
A mitoman, w naszym środowisku, no cóż, niedawno na Avandardzie widziałem facetów dzieciatych z mieczami i toporami...
dalambert - 11 Sierpnia 2010, 11:46
Cytat | A mitoman, w naszym środowisku, no cóż, niedawno na Avandardzie widziałem facetów dzieciatych z mieczami i toporami... |
Z całym szcunkiem, ale miecz i topór w garści do mitów nie należy, raczej do zdecydowanych konkretów, szczególnie gdy grzmotnie
Agi - 11 Sierpnia 2010, 12:03
baron13, jeśli Tobie nie przeszkadza styl wypowiedzi rms, nie będę ingerować, a dyskusję czytam z dużym zainteresowaniem.
baron13 - 11 Sierpnia 2010, 12:04
Jak siekirka w garści, trudno się nie zgodzić. Macie słuszność! Znaczy porównanie moze i do kitu. Tym nie mniej zabolał mnie tylko ten publicysta. Kiiepski dobry wszystko jedno, ale obiecałem kurna, nie raz obiecałem i napisać muszę. Oj, oj!
Edit: Agi, nie ma problemu. Przyzwyczaiłem się. Dzięki. A z wartoscią dyskusji , staram się.
|
|
|