Üdv mindenkinek!
A másodfajú perpetuum mobile léte ellen az egyik alapvetőnek tartott indoklás a termodinamika II fő tétele
szerint:
II. főtétel
A második főtétel a spontán folyamatok irányát szabja meg. Több, látszólag lényegesen különböző megfogalmazása van.
* Clausius-féle megfogalmazás (1850.): A természetben nincs olyan folyamat, amelyben a hő önként, külső munkavégzés nélkül hidegebb testről melegebbre menne át. Csakis fordított irányú folyamatok lehetségesek.
* Kelvin-Planck-féle megfogalmazás (1851., 1903.): A természetben nincs olyan folyamat, amelynek során egy test hőt veszít, és ez a hő munkává alakulna át. Szemléletesen egy hajó lehetne ilyen, amelyik a tenger vizéből hőenergiát von el, azt lehűti, és a kivont hőenergiával hajtja magát. Ez nem mond ellent az energiamegmaradásnak, mégsem kivitelezhető.
Az ilyen gépet másodfajú perpetuum mobilének nevezzük, tehát az állítás szerint nem létezik másodfajú perpetuum-mobile."
Tehát ha van olyan folyamat, ami ezen definíciókat megcáfolni képes, akkor nem zárható ki a "másodfajú perpetuum mobile" lehetősége.
(Az más kérdés, hogy a megvalósíthatóság módját a lehetőségének a léte, még nem jelzi.)
Tehát ha létezne olyan folyamat amelyben például:
" * Clausius-féle megfogalmazás (1850.): A természetben nincs olyan folyamat, amelyben a hő önként, külső munkavégzés nélkül hidegebb testről melegebbre menne át. Csakis fordított irányú folyamatok lehetségesek."
Akkor a tudományos szkepticizmus alapelve alapján Clausisus -féle megfogalmazást el kellene vetnünk.
Nézzük példaként a párolgást!
I.) A folyadék felszín alakjától (=>koncentrációs potenciál), a folyadék feletti gőztér nyomásától, és ..
és mástól nem függ a léte.
Azaz független a hőmérséklettől, a folyadék energia készletétől.
A párolgás
sebessége függ a hőmérséklettől, de a
léte nem függ. Eddigi ismereteink, tapasztalataink szerint az abszolút 0K fok felett minden anyag párolog.
II.) A párolgáshoz szükséges energia szükségletet az anyagok, ha szükséges, akkor még a saját belső energia készletük rovására is elvonják.
Azaz a párolgás a megfelelő körülmények esetén mindenképpen megtörténik, függetlenül az energia viszonyoktól.
III.) A gőz kondenzációja minden esetben hő leadással jár.
IV.) A II. és a III. pont bekövetkezése között a gőzfázisban lévő molekulának a kondenzációkor elkerülhetetlenül bekövetkező energia leadás energia nagyságának erejéig, energiát kell felvennie a környezetéből abban az esetben, ha a párolgáshoz szükséges energia felhasználás a saját belső energia készletének csökkentésével történt.
A fenti I-IV pontok tartalmából következően ha van olyan jelenség amelyben a zárt térrész egyik pontjáról önként szállít energiát egy másik pontjára a folyadék-gőz-folyadék rendszer, akkor Clausius megállapítása érvénytelen.
Van ilyen folyamat.
Az első pontban a folyadék felszín alakja szerepel. A folyadék felszín alakja a felületi feszültségtől függ.
Így tehát ha egy "zsíros felszínen" domború és egy "nedvesedő" felszínen homorú folyadék felszín van jelen egy zárt gőztéren belül, akkor teljesül az energia szállítás a hidegebb helyről a melegebb helyre "külső munkavégzés nélkül."
Azaz a Clausisu-féle definíció érvényét vesztette.
* Kelvin-Planck-féle megfogalmazás (1851., 1903.): A természetben nincs olyan folyamat, amelynek során egy test hőt veszít, és ez a hő munkává alakulna át.
Bár igaz,
# 1748. - a Glasgow-i Egyetemen William Cullen az első mesterséges hűtést alkalmazza (etil-éter).
# 1805. - Az első gőzzel működő hűtőgépet Oliver Evans készíti el.
# 1835. – Perkins: szabadalmaztatta dimetil-éteres hűtőgépét.
# 1842. - Levegő hűtőközeges hűtőgépet készít John Gorrie.
# 1856. - A hűtés ipari alkalmazása: Alexander C. Twinning
# 1856. - James Harrison gőzkompressziós hűtést használ.
# 1859. - Ferdinand Carré ammóniás abszorpciós hűtőgépet szerkeszt.
1851-ben még valóban nem volt olyan gép, amely Kelvin elvének ellent mondana, de
bár Planck 1903-ban még nem tudott róla, de már:
# 1876. - Carl von Linde kifejleszti az első ammóniás kompresszoros hűtőgépet.
És bár a "természetben" jelző azt a látszatot kelti, mintha megállapítása a légköri kompressziós jelenségekre is igaz lenne, így hamisan általános érvényűnek tűnik.
Miután nem csak a kompressziós hűtőgép teljesíti az "egy test hőt veszít, és ez a hő munkává alakul át"
feltételt, hanem a légkör is a frontális változások alatt, így a "természetben" is, és a gépi eszköz működésekor is van olyan folyamat, amely érvényteleníti Calusisu-Kelvin-Planck definíciókat.
Azaz a tudományos szkepticizmus elve értelmében kijelentendő, hogy a termodinamika II. fő tétele érvénytelen állítás.
Ebből következően nem érvényes az a része sem, amely az érvénytelen állításból következtetett:
Nem zárható ki a II. fajú perpetuum mobile létezése.