Здравствуйте, v.a.v, Вы писали:
VAV>Для противников идеи термопары: VAV>Не ищите в этой модели вечный двигатель и противоречие законам термодинамики. Их здесь не. По этому принципу работают холодильники на эффекте Пельтье.
Передача энергии от холодной части системы в теплую НЕ запрещена законами термодинамики. Но при этом необходимо совершить работу на системой. Так работают обычные холодильники. И модель с комнатой(морозильная камера), термопарой(хладагент и капилляры), источником ЭДС(двигатель и электророзетка)- это модель холодильника.
VAV>Для противников идеи термопары: VAV>Не ищите в этой модели вечный двигатель и противоречие законам термодинамики. Их здесь не. По этому принципу работают холодильники на эффекте Пельтье.
Они то работают, но не надо забывать о выделении тепла на самих проводниках.
В термопаре происходят три процесса:
1. Поглощение тепла на одном стыке и выделение на другом, тот самый эффект Пельтье. За счет того, что электроны переходят из области с одной энергией связи с металлом в область с другой энергией. Пропорционально току. (Qp = -k*I k = const)
2. Паразитный перенос тепла от горячего стыка к холодному. Пропорционально разнице температур и теплопроводности. (Qt = dT*P)
3. Выделение Джоулева тепла за счет конечной электропроводности. Пропорционально квадрату тока. Пропорционально сопротивлению проводника и соответственно обратно-пропорционально теплопроводности для одного и того же материала. (Qr = I^2*R = I^2*c/P c = const)
Увеличиваем ток, падает КПД, в какой-то момент, начинаем наоборот нагревать комнату.
То есть, если теплопроводность стремится к нулю, ток, а соответственно и поглощение тепла также стремиться к нулю в итоге.
И какие коэффициенты реальных веществ не возьми, эффект будет меньше, чем от чистой теплопроводности в жидкий гелий снаружи комнаты.
Здравствуйте, Demotivated, Вы писали:
VAV>>Для противников идеи термопары: VAV>>Не ищите в этой модели вечный двигатель и противоречие законам термодинамики. Их здесь не. По этому принципу работают холодильники на эффекте Пельтье.
D>Они то работают, но не надо забывать о выделении тепла на самих проводниках.
D>В термопаре происходят три процесса:
D>1. Поглощение тепла на одном стыке и выделение на другом, тот самый эффект Пельтье. За счет того, что электроны переходят из области с одной энергией связи с металлом в область с другой энергией. Пропорционально току. (Qp = -k*I k = const)
Согласен, но другой конец за стенкой.
D>2. Паразитный перенос тепла от горячего стыка к холодному. Пропорционально разнице температур и теплопроводности. (Qt = dT*P)
Теплопроводность равна нолю.
D>3. Выделение Джоулева тепла за счет конечной электропроводности. Пропорционально квадрату тока. Пропорционально сопротивлению проводника и соответственно обратно-пропорционально теплопроводности для одного и того же материала. (Qr = I^2*R = I^2*c/P c = const)
Согласен.
D>Увеличиваем ток, падает КПД, в какой-то момент, начинаем наоборот нагревать комнату.
Согласен.
Кроме того снизить температуру ниже определенного предела не получится в принципе. Это та температура при которой для данной термопары эффект Пельтье обратится. Преодолеть его сменой полярности не удастся, так как вблизи температуры обращения эффективность модели стремится к нолю.
D>Можно прикинуть оптимальную силу тока.
D>Q=Qp+Qt+Qr= -k*I + dT*P +I^2*c/P ; Q'=-k+2*I*c/P=0; I=k*P/(2*c)
D>То есть, если теплопроводность стремится к нулю, ток, а соответственно и поглощение тепла также стремиться к нулю в итоге. D>И какие коэффициенты реальных веществ не возьми, эффект будет меньше, чем от чистой теплопроводности в жидкий гелий снаружи комнаты.
Еще раз:
Теплопроводностью проводов можно пренебречь(таковы условия задачи). То есть эффекта от теплопроводности(и от жидкого гелия) нет.
Здравствуйте, v.a.v, Вы писали:
D>>И какие коэффициенты реальных веществ не возьми, эффект будет меньше, чем от чистой теплопроводности в жидкий гелий снаружи комнаты. VAV>Еще раз: VAV>Теплопроводностью проводов можно пренебречь(таковы условия задачи). То есть эффекта от теплопроводности(и от жидкого гелия) нет.
И еще два:
Эффект от термопары меньше чем от теплопроводности в жидкий гелий.
Теплопроводность в гелий не канает. Соответственно термопара тем более не канает.
Здравствуйте, Demotivated, Вы писали:
D>Эффект от термопары меньше чем от теплопроводности в жидкий гелий.
Откуда такой вывод? D>Теплопроводность в гелий не канает. Соответственно термопара тем более не канает.
Я вас не понимаю.
Здравствуйте, v.a.v, Вы писали:
VAV>Я вас не понимаю.
Откуда у вас взялась однозначная зависимость между проводимостью и теплопроводностью. Связь есть, но зависимость может быть намного сложнее чем прямая пропорциональность.Может существовать материал с большей проводимостью и малой теплопроводностью. И это рушит все ваши рассуждения.
Здравствуйте, v.a.v, Вы писали:
VAV>Здравствуйте, v.a.v, Вы писали:
VAV>>Я вас не понимаю. VAV>Откуда у вас взялась однозначная зависимость между проводимостью и теплопроводностью. Связь есть, но зависимость может быть намного сложнее чем прямая пропорциональность.Может существовать материал с большей проводимостью и малой теплопроводностью. И это рушит все ваши рассуждения.
И еще нужна большая термоэдс, приводил выше пример со сверхпроводниками, малая теплопроводность, нулевое сопротивление, да только термоэдс тоже нулевая.
Ну нет таких материалов, не нашли пока, и есть подозрение что и не найдут по причине каких-то фундаментальных причин.
А если вводить гипотетические материалы, которые возможно и в принципе не существуют, тогда что мешает магического пожирателя энтропии в комнату посадить
Здравствуйте, Demotivated, Вы писали:
D>Здравствуйте, v.a.v, Вы писали:
VAV>>Здравствуйте, v.a.v, Вы писали:
VAV>>>Я вас не понимаю. VAV>>Откуда у вас взялась однозначная зависимость между проводимостью и теплопроводностью. Связь есть, но зависимость может быть намного сложнее чем прямая пропорциональность.Может существовать материал с большей проводимостью и малой теплопроводностью. И это рушит все ваши рассуждения.
D>И еще нужна большая термоэдс, приводил выше пример со сверхпроводниками, малая теплопроводность, нулевое сопротивление, да только термоэдс тоже нулевая. D>Ну нет таких материалов, не нашли пока, и есть подозрение что и не найдут по причине каких-то фундаментальных причин.
D>А если вводить гипотетические материалы, которые возможно и в принципе не существуют, тогда что мешает магического пожирателя энтропии в комнату посадить
Степень "гипотетичности" зависит от того что в условии задачи подразумевается под "пренебрежимостью" теплопроводности проводника. Думаю что если достаточно того что эффект от теплопроводности составит 10% от общего эффекта "выкачки энергии", необходимые материалы вполне реальны и существуют.
Вообще мне кажется что много разногласий именно из за разного понимания условий задачи.
Здравствуйте, v.a.v, Вы писали:
VAV>Степень "гипотетичности" зависит от того что в условии задачи подразумевается под "пренебрежимостью" теплопроводности проводника. Думаю что если достаточно того что эффект от теплопроводности составит 10% от общего эффекта "выкачки энергии", необходимые материалы вполне реальны и существуют.
Существующие материалы, скорее наоборот в лучшем случае 10% от теплопроводности обеспечат.
VAV>Вообще мне кажется что много разногласий именно из за разного понимания условий задачи.
Все верно. Именно нечеткость формулировки и порождает всяких демонов максвелла и черные дыры
Все что незапрещено, то разрешено. Будем считать порог пренебрежимости 1.1 Тогда термопара сгодится
Здравствуйте, Кодт, Вы писали:
К>Вопрос в том, можно ли тепловую энергию преобразовать в электрическую?
нет. Второе начало термодинамики. Формулировка Томсона.
К>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. К>Комната в целом остынет. К>Можем ли мы сделать то же самое без исходного градиента?
Можно, как тут предлагали сделать эндотермическую реакцию — комната чуток остынет. Можно — предлагаю свой вариант — взять находящийся сосуд Дьюара с жидким азотом, откупорить его, азот испарится, комната остынет (и существенно). Эти методы ограничены изначальными запасами чего-то охлажденного или ингридиентами для эндогенных реакций. но невозможно сделать ЦИКЛИЧЕСКИЙ процесс, т.е. процесс, который может идти неограниченно долго. Ибо это будет вечный двигатель второго рода.
Здравствуйте, Spiceman, Вы писали:
S>Есть провода. По ним можно передавать энергию из комнаты наружу. Например, каким-то образом переводить тепло в комнате в электричество. Для этого и предлагалось использовать термопары.
можно доказать, что энергия, передающаяся наружу по проводам эквивалентна работе, совершенной внутри комнаты. Т.е. чтобы наружу выдавать энергию, надо внутри построить вечный двигатель второго рода.
Здравствуйте, nikov, Вы писали:
N>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?
Может. но это процесс не циклический — ингридиенты кончатся, работать перестанет (можно просто лед плавить или жидкий азот испарять). Циклический процесс, способный идти неограниченно долго невозможен.
Здравствуйте, vitasR, Вы писали:
К>>Вопрос в том, можно ли тепловую энергию преобразовать в электрическую? R>нет. Второе начало термодинамики. Формулировка Томсона.
В общем, эффект Зеебека мы применить не можем, окей.
Остаётся эффект Пельтье — когда мы вне комнаты затрачиваем электроэнергию и там же рассеиваем джоулево тепло от неё и от термоЭДС.
Здравствуйте, Кодт, Вы писали:
К>В общем, эффект Зеебека мы применить не можем, окей. К>Остаётся эффект Пельтье — когда мы вне комнаты затрачиваем электроэнергию и там же рассеиваем джоулево тепло от неё и от термоЭДС.
не совсем понял, что значит вне комнаты?? сам элемент в комнате, я надеюсь?
В элементе Пельтье создается РАЗНОСТЬ температур, один конец охлаждается, другой нагревается. Причем, вот сюрприз, тепла на горячем конце выделяется больше, чем поглощается на холодном. Если есть возможность горячий край высунуть наружу — то без проблем (вроде как есть миниатюрные холодильники на эл-ах Пельтье). Но комната у нас изолированная, так что опять двадцать пять, не получается никак вечный двигатель второго рода изобрести
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?
Нет, преобразовать тепло в электричество нельзя. Можно только разность температур. По крайней мере так говорит современная физика. Возможно когда нибудь найдутся способы это сделать, а возможно и нет. Но на данный момент такую установку сделать нельзя.
Решить проблему с отводом тепла можно с помощью теплового излучения (я читал, так охлаждаются космические аппараты).
В этом случае комната может быть окружена вакуумом, но всё же не полностью изолирована, поскольку от всех взаимодействий невозможно изолировать комнату.
Ещё, слышал, существует лазерное охлаждение, но я в этом не шарю.
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.
Гм. А с чего бы вдруг температура в комнате будет падать? Вы ничего не путаете? Вы же просто забираете часть молекул воздуха и засовываете в другую посудину. Оставшиеся этого не заметят.
Более научно:
"Температура в комнате падает из за понижения давления и сохранении объема." — Это будет верно только если масса газа сохраняется, а в этом случае это не так.
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.
Тогда уж гуманнее будет заменить ёмкость для воздуха на термос с водой, а насос — на тепловую машину (а-ля холодильник).
Включаем его, перекачиваем тепло из воздуха в воду, выключаем.
Тем самым мы понизим температуру воздуха в комнате, но исходную задачу это не решает, т.к. хитрый автор явно предусмотрел этот случай:
А можно ли ее охлаждать, то есть понижать общую тепловую энергию, заключенную в комнате (включая и все оборудование внутри)?
Перекуём баги на фичи!
