Есть закрытая комната, полностью изолированная от внешнего мира, за исключением того, что в нее можно провести электрические провода из любого металла (небольшого поперечного сечения, так что теплопроводностью проводов можно пренебречь), и подключить к ним любое оборудование. Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель. А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)? Мне кажется что нет, но доказать я это не могу. Может быть, какие-то трюки с термопарами?

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель.

Логично.


H>А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)?

С помощью классических тепловых машин (а-ля кондиционер/холодильник) — нет, т.к. требуется
ещё обеспечить поток теплоносителя через стену (2 трубки с фреоном).


H>Может быть, какие-то трюки с термопарами?

А вот с термопарами, по-видимому, должно получиться.
Вот рисуночек из инета:


Охлаждая холодный спай (расположенный снаружи комнаты), из-за разницы теператур спаев возникает термо-эдс, которую можно снаружи комнаты превращать в тепло. Таким образом, получается, что мы перекачиваем энергию изнутри комнаты наружу.
Остаётся только вопрос с КПД такой системы

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Есть закрытая комната, полностью изолированная от внешнего мира, за исключением того, что в нее можно провести электрические провода из любого металла (небольшого поперечного сечения, так что теплопроводностью проводов можно пренебречь), и подключить к ним любое оборудование. Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель. А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)? Мне кажется что нет, но доказать я это не могу. Может быть, какие-то трюки с термопарами?

КПД с термопарами будет крайне низким.
Рекомендую почитать про тепловые насосы.
Простейшие примеры тепловых насосов с высоким КПД — холодильник (греем комнату — тепло забирается из холодильника в комнату) и кондиционер (охлаждаем комнату — тепло забирается у комнаты и отводится во внешнюю среду).
Есть, кончено довольно простые конструкции насосов, не такие навернутые, как эти но КПД у них однозначно ниже.

Здравствуйте, RealBobEx, Вы писали:

RBE>КПД с термопарами будет крайне низким.
RBE>Рекомендую почитать про тепловые насосы.
RBE>Простейшие примеры тепловых насосов с высоким КПД — холодильник (греем комнату — тепло забирается из холодильника в комнату) и кондиционер (охлаждаем комнату — тепло забирается у комнаты и отводится во внешнюю среду).

По условию, во внешнюю среду можно отводить что-либо только по проводам.

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Есть закрытая комната, полностью изолированная от внешнего мира, за исключением того, что в нее можно провести электрические провода из любого металла (небольшого поперечного сечения, так что теплопроводностью проводов можно пренебречь), и подключить к ним любое оборудование. Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель. А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)? Мне кажется что нет, но доказать я это не могу. Может быть, какие-то трюки с термопарами?

Точно с термопарами можно. раз проводники из любого металла то можно собрать элемент пельтье с тепловыделением наружу.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Пельтье

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Здравствуйте, RealBobEx, Вы писали:

RBE>>КПД с термопарами будет крайне низким.
RBE>>Рекомендую почитать про тепловые насосы.
RBE>>Простейшие примеры тепловых насосов с высоким КПД — холодильник (греем комнату — тепло забирается из холодильника в комнату) и кондиционер (охлаждаем комнату — тепло забирается у комнаты и отводится во внешнюю среду).

H>По условию, во внешнюю среду можно отводить что-либо только по проводам.

Ну вот по проводам и выводить наверно можно не только электричество. У них тоже есть теплопроводность. Но вот практическая сторона под большим вопросом.

Здравствуйте, SE, Вы писали:

H>>По условию, во внешнюю среду можно отводить что-либо только по проводам.

SE>Ну вот по проводам и выводить наверно можно не только электричество. У них тоже есть теплопроводность.

По условию, теплопроводностью проводов можно пренебречь.

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Есть закрытая комната, полностью изолированная от внешнего мира, за исключением того, что в нее можно провести электрические провода из любого металла (небольшого поперечного сечения, так что теплопроводностью проводов можно пренебречь), и подключить к ним любое оборудование. Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель. А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)? Мне кажется что нет, но доказать я это не могу. Может быть, какие-то трюки с термопарами?
Понижать температуру или общую энергию? Это разные вещи. Энергии вообще столько сколько есть. Даже сжигая там бензин общая энергия не меняется. Хотя, конечно, пожарчеет.
Так с этой задачей демон максвелла справлялся хорошо отделяя молекулы с высокой скоростью от молекул с низкой в разных кмерах. Охлаждая одну и нагревая другую камеру. Вот его к проводам надо приделать

а как насчет просто остановить электромагнитным полем понизить скорость всех молекул в комнате?

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Есть закрытая комната, полностью изолированная от внешнего мира, за исключением того, что в нее можно провести электрические провода из любого металла (небольшого поперечного сечения, так что теплопроводностью проводов можно пренебречь), и подключить к ним любое оборудование.

Идея понятна. Комната -- это наш мир. И теперь, после того как мы ее нагрели с помощью этих 2-х проводов -- вы думаете как избежать полной ОПЫ.

H>Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель.

Ага, что мы и сделали.

H>А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)? Мне кажется что нет, но доказать я это не могу. Может быть, какие-то трюки с термопарами?

Нет. Никаких трюков нет. Термопара работает за счет теплопроводности металла. Если нет теплопроводности металла -- она не работает.

Здравствуйте, 0K, Вы писали:

0K>Нет. Никаких трюков нет. Термопара работает за счет теплопроводности металла. Если нет теплопроводности металла -- она не работает.

Нет. Термопара работает НЕ за счет теплопроводности металла. Если нет теплопроводности металла — она работает.

Более того в примере с термопарой теплопроводность будет работать против охлаждения комнаты.

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Есть закрытая комната, полностью изолированная от внешнего мира, за исключением того, что в нее можно провести электрические провода из любого металла (небольшого поперечного сечения, так что теплопроводностью проводов можно пренебречь), и подключить к ним любое оборудование. Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель. А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)? Мне кажется что нет, но доказать я это не могу. Может быть, какие-то трюки с термопарами?

Сразу скажу, что в физике не силен

Вариант 1.
Можно просто поставить что-нибудь холодное в комнату. Емкость с жидким азотом, например. Хотя не знаю, что потом произойдет.
Но по условию задачи вроде подходит.

Вариант 2.
В качестве оборудования подключить какой-нибудь сжиматель воздуха. Думаю, что температура сжатого воздуха в некоторой точке комнаты будет высокая, а в остальной части комнаты (разреженный воздух) будет прохладно. Или я не прав?

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Есть закрытая комната, полностью изолированная от внешнего мира, за исключением того, что в нее можно провести электрические провода из любого металла (небольшого поперечного сечения, так что теплопроводностью проводов можно пренебречь), и подключить к ним любое оборудование. Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель. А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)? Мне кажется что нет, но доказать я это не могу. Может быть, какие-то трюки с термопарами?

Надо увеличить объем комнаты.
Кстати если комната Полностью изолированна от внешнего мира смысла подключать к этим проводкам приборы нет ибо электричества там не будет

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Есть закрытая комната, полностью изолированная от внешнего мира, за исключением того, что в нее можно провести электрические провода из любого металла (небольшого поперечного сечения, так что теплопроводностью проводов можно пренебречь), и подключить к ним любое оборудование. Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель. А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)? Мне кажется что нет, но доказать я это не могу. Может быть, какие-то трюки с термопарами?

страшный этюд...
второе начало термодинамики в школе никто не учил?
нельзя. какие нафиг термопары?

Здравствуйте, vitasR, Вы писали:

R>страшный этюд...
R>второе начало термодинамики в школе никто не учил?
R>нельзя. какие нафиг термопары?

Значит с помощью трубок с фреоном можно, а с помощью проводов с электричеством нельзя? Объясни разницу.

Здравствуйте, Spiceman, Вы писали:
R>>страшный этюд...
R>>второе начало термодинамики в школе никто не учил?
R>>нельзя. какие нафиг термопары?

S>Значит с помощью трубок с фреоном можно, а с помощью проводов с электричеством нельзя? Объясни разницу.

трубки с фреоном — это в холодильнике?
ну так внутри холодильника становится холоднее, а снаружи — теплее. Причем, при любом раскладе, тепла наружу выделится больше, чем уйдет из камеры холодильника.
По условию задачи комната (в отличии от холодильника) полностью изолирована. Если нет никакой возможности передать тепло наружу (автор оговорил что даже по входящим проводам тепло не может уйти), то охладить комнату нельзя — это и есть второе начало термодинамики. Можно сделать разницу температур (и то только на некоторое время) — в одном углу будет прохладнее, в другом жарче (например, с помощью термопаты), но когда термопару мы выкключим и температура выровняется, то она будет выше чем была.

Здравствуйте, vitasR, Вы писали:

R>По условию задачи комната (в отличии от холодильника) полностью изолирована. Если нет никакой возможности передать тепло наружу (автор оговорил что даже по входящим проводам тепло не может уйти), то охладить комнату нельзя — это и есть второе начало термодинамики.

Смешаем воду и тиосульфат натрия — пошла эндотермическая реакция, колба остыла, и остудила комнату. Куда же делось тепло? Перешло в другую форму энергии. А кто сказал, что оно не может перейти в электрическую энергию и уйти по проводам? Если при этом выделяется большее тепло за пределами комнаты, то второе начало не нарушено, так как это не дает возможности осуществить циклический процесс, превращающий тепловую энергию в механическую.

Здравствуйте, vitasR, Вы писали:

R>трубки с фреоном — это в холодильнике?
R>ну так внутри холодильника становится холоднее, а снаружи — теплее. Причем, при любом раскладе, тепла наружу выделится больше, чем уйдет из камеры холодильника.
R>По условию задачи комната (в отличии от холодильника) полностью изолирована. Если нет никакой возможности передать тепло наружу (автор оговорил что даже по входящим проводам тепло не может уйти), то охладить комнату нельзя — это и есть второе начало термодинамики. Можно сделать разницу температур (и то только на некоторое время) — в одном углу будет прохладнее, в другом жарче (например, с помощью термопаты), но когда термопару мы выкключим и температура выровняется, то она будет выше чем была.

По условию, комната изолирована ото всех видов энергии, кроме электрической.
Вот электричеством она может обмениваться в обе стороны.

Вопрос в том, можно ли тепловую энергию преобразовать в электрическую?


Если в комнате изначально был градиент температуры, то мы можем поставить любую теплоэлектрическую машину (хоть термопару, хоть вообще паровой двигатель с электрогенератором) и вывести часть энергии за пределы комнаты.
Комната в целом остынет.
Можем ли мы сделать то же самое без исходного градиента?

Вот та же термопара. В ней присутствует тепловой шум: заряды двигаются туда-сюда через границу материалов. Причём "туда" двигаться легче, чем "сюда".
Возникает ли разность потенциалов сама собой?
Или для термопары принципиально нужен градиент температуры?

А если так: Вакуумный насос + емкость для с жатого воздуха, но пустая (тоже давление что и в комнате). Подключаем насос к проводам и емкости. Включаем, насос откачивает воздух из комнаты (понижая давление) в емкость (увеличивая там давление). Температура в комнате падает из за понижения давления и сохранении объема.

Note: Естественно суммарная температура системы (комната+емкость) не измениться, если насос не греется, т.к. в емкости из-за повышения давления температура будет увеличиваться, но формально газ в комнате станет прохладнее. А если насос греется, то тут зависит от того насколько сильно. Если все же эффект от падения давления будет сильнее, чем излучение от работы насоса, то так же в комнате станет прохладнее, правда суммарная температура системы в итоге только увеличиться.

Здравствуйте, hexamino, Вы писали:

H>Есть закрытая комната, полностью изолированная от внешнего мира, за исключением того, что в нее можно провести электрические провода из любого металла (небольшого поперечного сечения, так что теплопроводностью проводов можно пренебречь), и подключить к ним любое оборудование. Очевидно, что комнату возможно обогревать, например, подключив электрический обогреватель. А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)? Мне кажется что нет, но доказать я это не могу. Может быть, какие-то трюки с термопарами?

Здравствуйте, BluntBlind, Вы писали:

BB>А если так: Вакуумный насос + емкость для с жатого воздуха, но пустая (тоже давление что и в комнате). Подключаем насос к проводам и емкости. Включаем, насос откачивает воздух из комнаты (понижая давление) в емкость (увеличивая там давление). Температура в комнате падает из за понижения давления и сохранении объема.

Комната + насос — замкнутая система?
Если да, то чем человекам дышать потом?