Másodfajú perpetuum mobile

[vaskalapos]

@Gézoo (34928): Szellemes!

Es nagyon jok az abrak, eltakarjak a lenyeget.

A lenyeg, hogy egy gyujtolencsevel homersekletkulonbseget lehet eloidezni. Az egyik oldalara egy jo hovezeto anyagot kell tenni, a masik oldalara hoszigetelot.
A feny (vagy ho) sugarzas jar oda vissza, a hoszigelo anyag eseten ott marad helyben, es visszasugarzodik, mig a hovezeto anyag elvezeti, azaz folyamatosan hot vesz at a hoszigetelo oldalrol.

Szorolencsevel meg a hutest lehet megvalositani, ez az uj hutogep elve: az egyik oldalrol parhuzamosan beeso fenyt szetszorja kup alakban, igyhomegen kornyezetben az egyik oldalrol kiindulo hosugarzast szetszorja,, azt egy hovezeto lapon felfogva el lehet vezetni, igy a lencse parhuzamos oldala folyamatosan hulni fog.

Most latom, lencse sem kell hozza, elegendo egymassal szembeallitani egy hoszigetelo es egy jo hovezeto anyagot (es hovezeto anyagbol elvezetni valamennyi hot).
A hoszigetelo anyag hulni fog, a hovezeto melegedni.

A targyak kepenek vetitese (nagyitas, kicsinyites) nagyon erdekes kerdes. Probald meg azt lerajzolni, hogyan is mukodik.

[Gézoo]

@vaskalapos (35093): Igazából Kepler távcsöve és az optikai lencse leképzése is ott van..
Mindkét esetben megfigyelhető, hogy az optikával a felületek látszólagos nagyságát energia befektetés nélkül úgy befolyásolhatjuk, hogy a látszólagos energia sűrűség arány a termodinamikailag indokolt energia sűrűség arányának fordítottjaként jelenik meg.
Azaz a melegebb hely látszik hidegebbnek és a hidegebb a melegebbnek.

És ez a látszat a felületek számára éppen olyan valóság, amit méréssel megállapíthatnak.

Vagyis vannak olyan esetek amikor a melegebb helyről áramolhat energia a hidegebb hely felé. És vannak olyanok is, amikor a hidegebb látszik-mérhető a leképezés hatására melegebbnek, így a "valóságban" hidegebb felől áramlik a több energia a melegebb felé.

[vaskalapos]

@Gézoo (35231):

Kevered a latszatot a valosaggal.

És vannak olyanok is, amikor a hidegebb látszik-mérhető a leképezés hatására melegebbnek, így a "valóságban" hidegebb felől áramlik a több energia a melegebb felé.

Erdekes.
1. nem latszik melegebbnek a tavcsovon, nagyitolencsen keresztul semmi.

2. probald meg, papiron kiszmolni, fogsz egy 100cm² feluletu lapot es egy 1cm² feluletu lapot. A ket test humerseklete indulaskor azonos.
Kozejuk teszel egy gyujtolencset, ugy, hogy a nagyobbik laprol kiindulo sugarzast eppen a kisebbik teljes feluletere gyujtse ossze.
Probalj meg szamolni.
Elso kozelitesben azt latod, hogy a nagyobbrol a lencse iranyaba indulo sugarzas mind a kisebbit testre jut es viszont, a kisebbrol a lencse iranyaba indulo sugarzas jut csak el nagyobbik testre.

Szamold ki (ha tudod), hogy a ket test sugarzasanak (kulon-kulon) mekkora hanyada az ami a lencse iranyaba indul, mert ugye csak ez szamit. Ami nem a lencse fele megy, az elszall a kornyzetbe.

En elso ranezesre azt latom, hogy a leirt elrendezeshez az szuksegese, hogy a lencse jelentosen kozelebb legyen a kisebbit testhez, akkor kepezi le a nagyobbat a kisebbre.
Azaz a kisebbi test (kevesebb) sugarzasak nagyobb hanyada eri a lencset (es igy a nagy tested), a nagyobbit testrol kiindulo (tobb) sugarzasnak viszont kisebb hanyada az amit a kis testre fokuszal a lencse.
Intuitivan ugy gondolom, hogy a ket energiamennyiseg egyforma lesz.

Gondolatkiserlet-2: fogsz egy ures gombot, aminek a belsejebe, a kozepebe teszel egy pici gombot.
Elszigeteled oket a kornyezettol, megvarod, amig beall az egyensuly.
Mit josolsz, melegebb lesz-e a kozepen levo pici gomb?
Szerintem nem.

[Gézoo]

@vaskalapos (35244): Ahogy a művelt görög mondaná: "sic transit gloria mundi".. vagy valami ilyesmi.. (mert nem vagyok biztos abban, hogy helyesen idéztem.)

Szóval eredetileg volt két adiabatikus cella, egymástól eltérő felületű ablakkal. A hidegebb cella felülete volt a nagyobb és a melegebbé a kisebb.
A melegebb ablakában volt egy szórótükör.. és kettőjük között az optikai lencse vagy gyűjtő tükör.
Azaz ezzel a hidegebb adiabatikus cella felületéről időegység alatt több energia áramlott a melegebb cella belsejébe, mint onnan visszafelé a hidegebb cella felé.

Ennek a helyzetnek a megértéséhez volt (ismételten) az a leírás amelyben a látszat szerepelt.

Ugyanis a sugárzással közölt energia esetében a látszat az maga a valóság.
Mert azt mérjük amit "lát" a műszerünk, azaz a látszatot.

Ha kezedbe veszel egy hősugárzás mérésével működő hőmérőt, akkor a szenzort érő sugárzás az amit a műszer "lát", azaz a látszat a műszer számára a valóság.

És miután te magad nem tudsz ilyen pontossággal hőmérsékletet mérni, így számodra is a valóság a műszer által mutatott mérési érték.

Ha egy kemence belső hőmérsékletét megmérve 1200 fok C-t mutat a műszer éppen úgy, mint a platina-ródium termoelemes mérőműszer a megmért hőmérsékletű ponthoz érintett forrasztási pontjával, akkor nincs okunk kételkedni a műszer által látott 1200 fok C pontosságában.

És éppen így, amikor az asztali hőmérő által mutatott 24 fok C-t mutatja a hőmérőre irányított hősugárzás érzékeléssel működő hőmérő is, szintén nincs okunk azt feltételezni, hogy a műszer által látott látvány eltérő lenne a valóságtól.

Viszont! Ha a sugárzásos hőmérő érzékelője elé optikai lencsét, tükröt vagy távcsövet helyezünk, akkor meglepő mérési adatokkal jelzi, hogy az általa látott felület hőmérséklete sokkal magasabb, mint amit lencse nélkül mértünk vele.

Azaz az optikai lencse okozta változás látszólagossága kő kemény valóság a sugárzással közölt energiák áramlási irányainak meghatározásakor.

Egyébként, hogy mennyire nem a megszokásodnak megfelelően működik a fizika, arra jó példa, ha két, egyforma anyagú, egyforma alakú és tömegű testet teszünk egy termoszba egymás mellé.
Csupán az egyiket feketére oxáljuk, a másikat tükrösre polírozzuk.

Amikor (méretektől függő hosszú) pár perc múltán megmérjük a hőmérsékleteiket, a fekete testnek magasabb lesz a hőmérséklete mint a fényes test hőmérséklete.. Csupán azért mert más a két szín miatt a két test sugárzási és elnyelési jellemzője.

Azaz a gombos példád majdnem jó volt.. Csupán a gondolat kísérletnek más a valóságban a kimenetele mint ahogyan azt gondolnánk.

[sötétvödör]

Ahogy a művelt görög mondaná: "sic transit gloria mundi".. vagy valami ilyesmi.. (



Ez nem latinul van ?

[lorenz]

@Gézoo (35245):

Helyesen idézted.Kár,hogy latin és nem görög.
De műveltnek művelt.

[Gézoo]

Sőt!
Most, hogy leírtam és kiléptem, az asztalomon heverő hőmérőre és a mellette heverő lencsére pillantva eszembe jutott, hogy tényleg! Az asztali lámpa "melegíti" a hőmérőt már alkonyat óta.
Azaz a hőmérő most sem a szoba levegőjének hőmérsékletét mutatja, hanem annyival többet amennyit emelt a kék folyadékának hőmérsékletén a lámpa hősugárzása.. Na akkor vajon mi lenne ha a lencsével rásegítenék?

Egyetlen perc sem telt el, de a kék folyadék tartályára fókuszált lámpa fénye máris egy fokkal emelt a hőmérőben lévő folyadék hőmérsékletén.

Javaslom próbáld ki! Szemüveg lencséje is jó..

Persze most mondhatod, hogy na ja.. az izzószál a melegebb..

Igen ez igaz.. csak hogy elviekben az ezerszeres tárgy méret/kép méret arány mellett a hőmérő látszik melegebbnek az izzószál felületéről nézve.

Azaz ha a fentebb leírt pl. csúcs alakú tükör lenne az adiabatikusan szigetelt izzószálat tartalmazó cellában, és az ablakában az oda belülről a szórás miatt egy ezred energia jutna csak el és kintről pedig a lencsével ezerszeresére "sűrített" energia.. akkor messze a melegebbnek a külvilág látszana az izzószál cellájából nézve.

[Gézoo]

@lorenz (35247): Köszi.. Nem kár.. Hiszen így egy művelt görög ismerheti ezt a latin mondást

[Gézoo]

@sötétvödör (35246): Te is jól gondolod.. Ez bizony latin mondás..

[vaskalapos]

@Gézoo (35245):

Ugyanis a sugárzással közölt energia esetében a látszat az maga a valóság.
Mert azt mérjük amit "lát" a műszerünk, azaz a látszatot.

nem az

Ha kezedbe veszel egy hősugárzás mérésével működő hőmérőt, akkor a szenzort érő sugárzás az amit a műszer "lát", azaz a látszat a műszer számára a valóság.

És miután te magad nem tudsz ilyen pontossággal hőmérsékletet mérni, így számodra is a valóság a műszer által mutatott mérési érték.

Ha egy kemence belső hőmérsékletét megmérve 1200 fok C-t mutat a műszer éppen úgy, mint a platina-ródium termoelemes mérőműszer a megmért hőmérsékletű ponthoz érintett forrasztási pontjával, akkor nincs okunk kételkedni a műszer által látott 1200 fok C pontosságában.\

...

Viszont! Ha a sugárzásos hőmérő érzékelője elé optikai lencsét, tükröt vagy távcsövet helyezünk, akkor meglepő mérési adatokkal jelzi, hogy az általa látott felület hőmérséklete sokkal magasabb, mint amit lencse nélkül mértünk vele.

Szerinted hogyan mukodik egy hosugarzast erszekelo, tavhomero, mi a mukodesi elve?

http://www.omega.com/temperature/z/pdf/z059-062.pdf
Ugy latom, hogy az egy hullamhosszon emrot be tudod csapni azzal, ha gyujtolencsen keresztul mersz, a ket hullamhosszon merot nem tudod becsapni.

Egyébként, hogy mennyire nem a megszokásodnak megfelelően működik a fizika, arra jó példa, ha két, egyforma anyagú, egyforma alakú és tömegű testet teszünk egy termoszba egymás mellé.
Csupán az egyiket feketére oxáljuk, a másikat tükrösre polírozzuk.

Amikor (méretektől függő hosszú) pár perc múltán megmérjük a hőmérsékleteiket, a fekete testnek magasabb lesz a hőmérséklete mint a fényes test hőmérséklete.. Csupán azért mert más a két szín miatt a két test sugárzási és elnyelési jellemzője.

Nagyon jo! Ezt is fel kell irni a Gezoo fele alternativ fizika tetelei koze.
(addig OK, hogy eltero lesz a humersekletuk, amig sugarzassal melegitjuk oket (amihez egy naluk melegebb sugarzo testra van szukseg).
De amikor a kornyezetukkel egyensulyban vannak, akkor bizony a homersekletuk azonos lesz.

[vaskalapos]

@Gézoo (35245):

Azaz a gombos példád majdnem jó volt.. Csupán a gondolat kísérletnek más a valóságban a kimenetele mint ahogyan azt gondolnánk.

Kerlek reszletezd, mi a homerseklete es miert az ures gomb kozepen levo kicsi gombnek, egyensulyi allapotban (azonos anyagbol vannak, azonos a feluletuk is).

[vaskalapos]

@Gézoo (35248):

Sőt!
Most, hogy leírtam és kiléptem, az asztalomon heverő hőmérőre és a mellette heverő lencsére pillantva eszembe jutott, hogy tényleg! Az asztali lámpa "melegíti" a hőmérőt már alkonyat óta.
Azaz a hőmérő most sem a szoba levegőjének hőmérsékletét mutatja, hanem annyival többet amennyit emelt a kék folyadékának hőmérsékletén a lámpa hősugárzása.. Na akkor vajon mi lenne ha a lencsével rásegítenék?

Egyetlen perc sem telt el, de a kék folyadék tartályára fókuszált lámpa fénye máris egy fokkal emelt a hőmérőben lévő folyadék hőmérsékletén.

Javaslom próbáld ki! Szemüveg lencséje is jó..

Persze most mondhatod, hogy na ja.. az izzószál a melegebb..

Igen, errol van szo. Az izzoszal melegebb.
Az izzoszal sugarzasa gyujtolencse nelkul is melegiti a homerodet, es azt nem vitatja senki, hogy a hosugarzast (hasonloan fenyhez) lencsevel vagy tukorrel todo fokuszalni, kisebb feluletre koncentralni.

A vita targya az, hogy mi van akkor, ha a ket test homerseklete megegyezik.

[Gézoo]

@vaskalapos (35261): "Szerinted hogyan mukodik egy hosugarzast erszekelo, tavhomero, mi a mukodesi elve?"

Nos az enyémben van egy chipes érzékelő amelynek a kimenő feszültsége a "látott" hőmérséklet függvénye. Ezt erősíti fel négy műveleti erősítős lánc.. és méri a digi műszer. Ehhez hasonló chip van a http://en.wikipedia.org/wiki/Passive_infrared_sensor szenzorokban is.

Ugy latom, hogy az egy hullamhosszon emrot be tudod csapni azzal, ha gyujtolencsen keresztul mersz, a ket hullamhosszon merot nem tudod becsapni.

Eddig mindegyiket "be lehetett csapni".. az optikai lencsével.

Egyébként ha egy nagyobb parabola tükör fókuszába teszel egy közönséges hőmérőt, este egy közönséges lakószobában, akkor az a hőmérő is többet fog mutatni annál, mint amikor kiveszed a fókuszból.
Pedig ebben az esetben csak a szoba fala a hősugárzó.. tetejében megmértem kontakt hőmérővel, a fal 17,4 C fokos a hőmérőn 22 C fok látható. A levegő hőmérséklete 20 C fokos.. Azaz csak a hősugárzással indokolható a +2 C fok..
pedig a tükör sem nagy.. Egy régi tükrös hősugárzó 60 cm átmérőjű "tükre"..
(Kicsit már ütött kopott, kicsit már foltos néhol.., de "működik" mint tükör.)

"De amikor a kornyezetukkel egyensulyban vannak, akkor bizony a homersekletuk azonos lesz."
Nos ez az.. Az egyensúlyt a felületük befolyásolja..

Nem is értem miért olyan nehéz? Egy termo elemnél az elektron eloszlást is azonos termodinamika mellett csak az határozza meg, hogy az egyik fémből a másikba véletlenszerűen átlépő elektronok melyik irány esetében végeznek kevesebb munkát.
Mert ebbe az irányba haladva felhalmozódnak.

A felületek színe, fekete, matt vagy fényes volta szintén ilyen hatású..

[Gézoo]

@vaskalapos (35264): Egy Galilei távcső szórólencséje mögül előrefelé sokkal kevesebb fény tud kilépni, mint ami a fordított irányból érkezik.. "Termikus egyenirányító dióda.."

Csak azt nem értem, hogy a félvezető dióda működése elfogadható a számodra, de ha ugyanazt a jelenséget más megjelenési formában látod, akkor ellenzed.. Miért?

[vaskalapos]

@Gézoo (35271):

Eddig mindegyiket "be lehetett csapni".. az optikai lencsével.

Nem.

SINGLE-WAVELENGTH THERMOMETRY
The basic single-wavelength design measures total energy emitted from a
surface at a prescribed wavelength.

Ezt be tudod csapni, mert ez a beeso energia mennyiseget meri.

DUAL-WAVELENGTH THERMOMETRY
Dual-wavelength (ratio) thermometry involves measuring the spectral energy at two different wavelengths (spectral bands). ...we find the ratio is directly
proportional to temperature

Ezt nem tudod becsapni, mert a ket hullamhosszon mert energia aranyabol szamolja a homersekletet. Azt nem valtoztatja meg sem a gyujto, sem a szorolencse.

[vaskalapos]

@Gézoo (35274):

Egy Galilei távcső szórólencséje mögül előrefelé sokkal kevesebb fény tud kilépni, mint ami a fordított irányból érkezik.. "Termikus egyenirányító dióda.."

Csak azt nem értem, hogy a félvezető dióda működése elfogadható a számodra, de ha ugyanazt a jelenséget más megjelenési formában látod, akkor ellenzed.. Miért?

Tetszik az analogiad.
A felvezeto diodaval tudsz feszultsegkulonbseget letrehozni, ugy, hogy nincs kulso energiaforrasod?

Van egy drot, kozepen a dioda. A modelled szerint ez kindenfele kulso hatas nelkul a drot egyik vegere kuldi az osszes elektront?

[Gézoo]

@vaskalapos (35279): "A felvezeto diodaval tudsz feszultsegkulonbseget letrehozni, ugy, hogy nincs kulso energiaforrasod?"

Hogyne.. minden dióda egyben termoelem is.. illetve fényelem is.. Ami ha melegebb az abszolút nullánál akkor a kapcsai nem is lehetnek azonos potenciálon..
De mint említettem, még diódán kívül elegendő ha két fémet összeforrasztunk.. réz/cink, platina/ródium..
Csak az a lényeg, hogy a két fémben eltérő munkavégzéssel mozoghassanak a töltések. Akkor a hőmozgás polarizálja az elektronokat.. a kisebb munkavégzés felé átlépés gyakoriságának felhasználásával.

"Van egy drot, kozepen a dioda. A modelled szerint ez kindenfele kulso hatas nelkul a drot egyik vegere kuldi az osszes elektront?"

Nos ha az összeset nem is, csak annyit amennyi a két réteg közötti potenciál különbség.

[vaskalapos]

@Gézoo (35271):

Egyébként ha egy nagyobb parabola tükör fókuszába teszel egy közönséges hőmérőt, este egy közönséges lakószobában, akkor az a hőmérő is többet fog mutatni annál, mint amikor kiveszed a fókuszból.
Pedig ebben az esetben csak a szoba fala a hősugárzó.. tetejében megmértem kontakt hőmérővel, a fal 17,4 C fokos a hőmérőn 22 C fok látható. A levegő hőmérséklete 20 C fokos.. Azaz csak a hősugárzással indokolható a +2 C fok..
pedig a tükör sem nagy.. Egy régi tükrös hősugárzó 60 cm átmérőjű "tükre"..
(Kicsit már ütött kopott, kicsit már foltos néhol.., de "működik" mint tükör.)

Kiserlet tervezesi hibat kovettel el.
A szobaban van hoforras (te magad, a nap az ablakon besutve, akar szort feny formajaban is, avagy este a villanykorted). Ennek a hoforrasnak az energiajat gyujti ossze a tukor.

Probald ki ugyanezt a kiserletet egy ablaktalan szobaban, ahol nincs semmi hoforras.

Mellesleg: tukrod csak a parhuzmosan beerkezo feny-/ho- sugarakat gyujti ossze a gyujtopontba.

[Gézoo]

@vaskalapos (35276): Nos, a hőmérőm az általad becsaphatatlannak minősített.. Egy lencse és kész .. Már többet mutat. mert az arány is megváltozik a lencse hatására..
(Ez egyébként természetes, hiszen egy görbe magasabb pontjai közötti eltérés más mint az ugyanazon görbe alacsonyabb hőmérséklethez tartozó pontjai közötti különbség, így az arányuk is eltérő.)

"Probald ki ugyanezt a kiserletet egy ablaktalan szobaban, ahol nincs semmi hoforras."

Este van.. A számítógép monitorának és a lámpának is háttal áll a tükör.

[vaskalapos]

@Gézoo (35271):

"De amikor a kornyezetukkel egyensulyban vannak, akkor bizony a homersekletuk azonos lesz."
Nos ez az.. Az egyensúlyt a felületük befolyásolja..

ez tevedes
egyensulyban a homerseklet nem fugg a felulet minosegetol

[vaskalapos]

@Gézoo (35285):

"Probald ki ugyanezt a kiserletet egy ablaktalan szobaban, ahol nincs semmi hoforras."

Este van.. A számítógép monitorának és a lámpának is háttal áll a tükör.

Ez az. Szerinted a szamitogep monitoranak es a lampadnak a hoje nem verodik vissza a falrol a tukorre? De igen.
Nem egyensulyi rendszert vizsgalt, az vezet felre.

Probald ki ugyanezt a kiserletet egy ablaktalan szobaban, ahol nincs semmi hoforras.

[vaskalapos]

@Gézoo (35282):

Hogyne.. minden dióda egyben termoelem is.. illetve fényelem is.. Ami ha melegebb az abszolút nullánál akkor a kapcsai nem is lehetnek azonos potenciálon..
De mint említettem, még diódán kívül elegendő ha két fémet összeforrasztunk.. réz/cink, platina/ródium..
Csak az a lényeg, hogy a két fémben eltérő munkavégzéssel mozoghassanak a töltések. Akkor a hőmozgás polarizálja az elektronokat.. a kisebb munkavégzés felé átlépés gyakoriságának felhasználásával.

Akkor megvan az orokmozgo.

Fogsz egy termoelemet es a ket vegere drotokat erositesz, atvezeted pket egy masik szobaba (hoszigetelt terreszbe), ott egy ellenallason keresztul osszekove oket hot termelsz vele, kozben a termoelem lehul... az egyik terresz felmelegszik, a masik lehul a homersekletkulonbseggel meg munkat vegeztetunk...

[Gézoo]

@vaskalapos (35291): Ez nem örökmozgó.. Kell hozzá energia..

[Gézoo]

@vaskalapos (35289): Csak abszolút nullán van olyan, hogy nincs hőforrás.. Mindenütt máshol van hőforrás..

[vaskalapos]

@vaskalapos (35291): Nem jott be... megneztem, hogyan mukodik a termoelem:

Két különböző fémből vagy ötvözetből álló, egy pontban összehegesztett huzalpár. Ha az összehegesztési hely hőmérséklete különbözik a szabad vég hőmérsékletétől, a hőmérséklet-különbséggel közelítőleg arányos feszültség lép fel a szabad végek között.

Ooopszi... ehhez bizony homersekletkulonbseg kell...

ugyanigy a gyujtolencses es tukoros elrendezeseidhez is az kell...

[Gézoo]

@vaskalapos (35302): Opsz.. Akkor nem jól nézted meg..

A működési elvet fentebb leírtam. Két olyan fém kell, amelyikekben nem azonos az elektron haladási munkája.
Így a hőmozgás hatására az elektron egyensúly eltolódik a kisebb munkavégzéssel járó átlépés irányába.
A többi csak fokozza az eltolódás nagyságát.. a felhalmozódó elektronok elvezetésével.

[vaskalapos]

@Gézoo (35306): wiki mashogy gondolja (tevedne?)

http://hu.wikipedia.org/wiki/H%C5%91m%C ... #Termoelem

az mukodesi elvenek alapja ez:
Ha egy fémes vezető két vége között ΔT a hőmérséklet-különbség, akkor a vezetőben elektronáram jön létre a nagyobb hőmérsékletű hely felől a kisebb felé mindaddig, amíg a vezető hossza mentén a hőmérséklet-eloszlásnak megfelelő egyensúly nem áll be. Ez a jelenség a Seebeck-effektus.

Az egyik végén összeérintett M és Me fémpár (termoelem) esetén mindkét fém hideg és meleg vége között fellép a hőmérséklet-különbséggel arányos elektromos potenciálkülönbség:

[Gézoo]

@vaskalapos (35309): Ha jól nézem egy szót sem említ az átlépési munkáról. A folyamatnak pedig ez az egyetlen nyitja, lényege.

(Megjegyzem, hogy az "elől a kisebb felé mindaddig, amíg a vezető hossza mentén a hőmérséklet-eloszlásnak megfelelő egyensúly nem áll be." kifejezés egyensúlyához az a potenciál tartozik amit az elektron átlépések okoztak. csak a cikk írója vagy nem tudta, vagy ahonnét másolta az a cikk nem írta.)

[vaskalapos]

@Gézoo (35314): Nem az elso eset, gogy a Gezoofele fizika elter az altalanosan elfogadott fizikatol.

http://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect

The thermoelectric effect is the direct conversion of temperature differences to electric voltage and vice-versa. A thermoelectric device creates a voltage when there is a different temperature on each side. Conversely, when a voltage is applied to it, it creates a temperature difference.

[Gézoo]

@vaskalapos (35316):http://hu.wikipedia.org/wiki/H%C5%91m%C3%A9r%C5%91

A kontaktpotenciál kialakulását úgy értelmezzük, hogy a két érintkező fémben az elektronok energiaállapota eltér egymástól. Ezen túlmenően a fémekben különbözhet a szabad vegyértékelektronok száma, vagyis az elektronkoncentráció is. Mivel a közös fázishatár csak az elektronok számára átjárható, az összeérintés pillanatától kezdődően abból a fémből, amelyben nagyobb az elektronok energiaszintje, időegység alatt több elektron jut át a fázishatáron, mint amennyi fordított irányban áramlik, azaz viszonylag rövid idő alatt az elektronok megoszlásában beáll az egyensúlyi állapot.
2. ábra: A Seebeck-effektus értelmezése

Mivel az egyensúly beállása közben az egyik fémből a másikba meghatározott mennyiségű elektron lép át, a két fém végei között elektromos potenciálkülönbség alakul ki. Ezt a potenciálkülönbséget nevezzük érintkezési-, vagy kontaktpotenciálnak (EMe/M).

Én is belenéztem a wikipédiába és csodás módon ott is írva vagyon a potenciál és az a munkavégzés irány függő különbsége amiről írtam.

Nem kell mindjárt "külön" fizikának hinni azt amit nem ismersz..

[vaskalapos]

@Gézoo (35337):

Gezoo: nem vetted eszre, hogy az egesz csak akkor mukodik, ha homersekletkulonbseg van? Pedig szo szerint ideztem neked (magyarul is, angolul is, megadtam a forrasokat), es ki is emeltem vastag betuvel.
Ennel tobbet nem tehetek erted.
Nem erted.

[Gézoo]

@vaskalapos (35343): Két dolgot összekeversz..

Az egyik amit emlegetsz.. Vagyis amikor fogunk egy vezetőt és felmelegítjük az egyik végét.
Ekkor a meleg végből a hideg végbe áramolnak az elektronok.
Ezt nevezzük termikus polarizációnak.

A másik hatás az elektronok vándorlási munkájából következik akkor, amikor kétféle anyagot és ezzel kétféle haladási munkával jellemezhető anyagot úgy érintünk össze, hogy a vezető elektronjaik átjárhassák az összeérintési felületet.

Ugyanis ez esetben abból a vezetőből, amelyben a másikéhoz képest nagyobb munkavégzéssel jár az elektronok vándorlása, a határrétegen átlépő elektronok energiát leadva tudnak átlépni a másik oldalra.
A vissza úthoz pedig, miután egy potenciál lépcsőn ez esetben felfelé kellene haladniuk, csak akkor tudnak menni, ha "valaki tolja őket felfelé.."
Na de "ki vagy mi tolhatná őket" felfelé a potenciál lépcsőn?

Ó, nagyon egyszerű! Azon taszító erő, ami az erre a fémre átesett és ezzel ezen a fémen elektron többletet okozó elektronok között fellép.

Ez nagyjából olyan, mintha egy ülőkádba, az ülő részre töltjük a vizet.. Mind addig lefolyik alulra is, amíg alul lévő részen a vízszint el nem éri az ülőszint magasságát.. Mert innentől azonos mindkét oldalon a felszíni potenciál.

Azaz az eredetileg alacsonyabb vezetősávi potenciállal rendelkező fémbe addig folynak át a termikusan mozgó elektronok a magasabb potenciálú oldalról, amíg a két oldalon egyforma nagyságúvá válik a potenciál..

Na persze ezzel az eredetileg magasabb potenciálú oldalon lecsökkenő potenciált kapunk.. Az eredetileg alacsonyabb potenciálú oldalon megemelkedett potenciált.

Így ha most próbából, bontanánk az érintkezést és mindkét oldalt a saját anyagával egyező anyagú vezetőhöz érintenénk, akkor minkét esetben szintén kiegyenlítődési elektronáramot mérhetnénk.

Tehát ismét..

A lényeg a potenciál gátakon-lépcsőkön egyenirányított energia áramlás létezése .. azaz a létezésének ismerete tőlünk elvárhatóvá teszi az eredetileg ezen ismeret hiányában megfogalmazott termodinamikai törvények szövegének helyesbítését.

[Gézoo]

@vaskalapos (35343): Esetleg még annyit illene hozzátennem, hogy éppen ez a potenciál lépcső az amelyen elektron áramot átfolyatva a Peltier-effektus szerint lehűlést kapunk.

[vaskalapos]

@Gézoo (35351):

Az egyik amit emlegetsz.. Vagyis amikor fogunk egy vezetőt és felmelegítjük az egyik végét.
Ekkor a meleg végből a hideg végbe áramolnak az elektronok.
Ezt nevezzük termikus polarizációnak.

A másik hatás az elektronok vándorlási munkájából következik akkor, amikor kétféle anyagot és ezzel kétféle haladási munkával jellemezhető anyagot úgy érintünk össze, hogy a vezető elektronjaik átjárhassák az összeérintési felületet.

Nem keverem oket.
A masik hatas elofeltetele az elso.
Azaz a ketfele anyag vegei kozott homersekletkulonbseg kell legyen, akkor lesz kozottuk feszultsegkulonbseg.

Igen, azt jol latod, hogy ennek a forditottja az, amikor ellenkezo iranyu aramot vezetsz at rajta es lehul.
Abban is egyetertunk vegre, hogy feszuktseget/aramot akkor termel, ha eltero az osszeerintett es a szabad vegeinek a homerseklete?

tőlünk elvárhatóvá teszi az eredetileg ezen ismeret hiányában megfogalmazott termodinamikai törvények szövegének helyesbítését.

Helyesbitsed.

[Gézoo]

@alex49 (34959): Lehet, hogy türelmetlennek vélsz, de már több mint egy hete várom azt a magyarázatot.

[juj]

Le fogok írni egy szerkezetet, amelyik cáfolja az információs- és a fizikai entrópiák közötti összefüggést.
Amennyiben azokkal a feltételezésekkel élünk, amelyekből ez az összefüggés kijött, akkor a szerkezet másodfajú perpetuum mobile.
Bevezetésként:

Szilárd-engine:

felépítés:
Vegyünk egy üres dobozt. Helyezzük egy hőtartályba, amely állandó T hőmérsékleten tartja. A doboz közepére be tudunk dugni és onnan ki tudunk húzni egy falat. A doboz fallal párhuzamos két végéről be tudunk nyomni egy - egy dugattyút a falig. Rakjunk a dobozba egyetlen gázrészecskét.

működés:
Bedugjuk a falat. A gázrészecske az egyik oldalon van. A másik oldali dugattyút benyomjuk a falig. Kivesszük a falat. A gázrészecske a dugattyút visszanyomja az eredeti helyére. Ezt a ciklust ismételgetjük.

feltevések:
Elhanyagolhatóak: súrlódás, szublimáció, abszorpció.
Az ideális gázokra vonatkozó gáztörvény érvényes.
A gázrészecske sebessége a doboz falán való ütközések során úgy változik, hogy a részecske energiájának eloszlása a T hőmérséklethez tartozó Boltzmann-eloszlásnak felel meg.

Számolás:
A végzett munka: pV=nkT, n=1, p=kT/V ,
W= p dV integrálva V0/2-től V0-ig = kTln(2).
Ez a munkát, energiaveszteséget, teljes egészében a külső hőtartályból származó hő pótolja.

következtetés:
Hogy ne ütközzünk a második fő tételbe, valahol k*ln(2) entrópianövekedésnek kell fellépnie.
Szilárd Leó: A működéhez 1 bit információ kell (melyik oldalon van a fal berakása után a részecske). Ennek az információnak a megszerzése során növekszik az entrópia. Törvény: 1 bit infomáció megszerzése legalább k*ln(2) entrópia növekedéssel jár.
Landauer: Az információ megszerzése nem jár feltétlen entrópianövekedéssel. Az információ törlése viszont igen. Amikor a folyamat megfordíthatatlanná válik (törlődik a megfordíthatósághoz szükséges információ), akkor minden törölt 1 bit információ k*ln(2) entrópianövekedéssel jár.
Én: Marhaság. A Szilárd-engine működésképtelen a doboz falának szublimációja miatt. Ha feltesszük, hogy mégis működik, akkor építhető másodfajú perpetuum mobile.
(Megjegyzés: A második fő tételnek nem kell minden egyes ciklusra teljesülnie, hiszen az csak egy statisztikai törvény. Ha a Szilárd-engine nem egyelőrészekre van osztva, hanem mondjuk 1:100 arányban, akkor a ha a gárrészecske a kisebbik térrészbe esik, akkor a végzett munka messze meghaladhatja az 1 bithez megszerzésekor/törlésekor fellépő entrópianövekményhez tartozó hőmennyiséget.)

[Szilágyi András]

@juj (52788):
Érdekes a téma.
Nem hiszem, hogy a doboz falának a szublimációját kellene feltételezni a magyarázathoz. Szerintem egy ilyen gondolatkísérletben ettől eltekinthetünk.
Én inkább a vezérlés energiaigénye felé tapogatóznék.

[juj]

Lépjünk egyet a másodfajú perpetuum mobile irányába.

Nézzük a következő módosított Szilárd-gépet:
Állandó hőmérsékleten tartott tartály, egyetlen gázmolekulával.
A közepébe becsúsztatható egy választó fal.
A fal becsúsztatása után a molekula vagy az egyik vagy a másik irányban a falat a tartály végébe tolja, közben munkát végez.
A munkát úgy nyerjük ki, hogy a fal mozgása közben mindkét irányban egy - egy lánctalpat hajt, amelyek egy központi fogaskerékhez csatlakoznak, úgy, hogy az mindkét esetben azonos irányban forog. Amikor a fal elér a tartály végébe ott a gravitációs erő hatására egy résen át kicsúszik. Mindkét irányból ugyanoda.
A munkavégzés átlagos ideje becsülhető, vagy akár előzetesen kimérhető. Ez legyen t.
2*t időnként egy mechanikus automata szerkezet a "falat" felveszi és berakja középre. Ha nincs fal, akkor a semmit fogja meg. Ez a folyamat ismétlődik a végtelenségig.
A tartályban lévő molekuláról nem kell tudnunk semmit, azt sem, hogy melyik térfélen van.

A Szilárd Leó (vagy újabban Brillouin) féle felfogásban az információ keletkezésekor növekszik az entrópia. Igaz, hogy a fenti géphez nem szükséges információt szereznünk a gázmolekula helyéről, de a szerkezet működtetéséhez szükség van információkra. Nem fogok belemenni abba, hogy ezek az információk mechanikus szerkezetekkel , azaz entrópianövekedés nélkül, előállíthatóak-e. Ezt a problémát majd másképp kerülöm ki.

A Landauer-elv szerint entrópia növekedés, akkor lép fel, amikor elveszik a reverzibilitás, azaz amikor a tartályból kicsúszó fal a közös helyre kerül. A dolog abszurditása az, hogy ebben a felfogásban, ha a fal először egy ideiglenes helyre kerül, ahol még tudjuk, hogy melyik oldalról jött, akkor(, bár fizikailag ugyanaz lehet a folyamat,) nincs entrópianövekedés, csak amikor a közös helyre, mondjuk a tartály fölé emeljük. Ha már a tartály alatt közös helyre kerül, akkor a felemelése nem jár entrópianövekedéssel. Aki tudja, ezt védje meg. Egyébként, tudomásom szerint, ez a jelenleg elfogadottabb nézet.

[tomkahaw]

@juj (52790):

érdekes gondolatkísérlet, én már ott leragadtam, hogy lehetséges ez:

A munkát úgy nyerjük ki, hogy a fal mozgása közben mindkét irányban egy - egy lánctalpat hajt, amelyek egy központi fogaskerékhez csatlakoznak, úgy, hogy az mindkét esetben azonos irányban forog.

[juj]

@tomkahaw (52791):
Mi a kérdés?
1. Lánctalpat hajt?
2. Csatakoznak?
3. Azonos irányban forog?

[mimindannyian]

@juj (52790):

A dolog abszurditása az, hogy ebben a felfogásban, ha a fal először egy ideiglenes helyre kerül, ahol még tudjuk, hogy melyik oldalról jött, akkor(, bár fizikailag ugyanaz lehet a folyamat,) nincs entrópianövekedés, csak amikor a közös helyre, mondjuk a tartály fölé emeljük.

Az az egyesítő csatorna, ahol a két oldalról kieső fal egy helyre kerül, az pont attól függően lesz megütve egyik vagy másik oldalán, hogy melyik oldali fal esett ki, így a nevezett információ neki adódik át.

[Szilágyi András]

@juj (52790):

Azt hiszem, kevesen tudnak érdemben hozzászólni ehhez a témához. Így megadok néhány linket azoknak, akik meg akarják érteni, miről van szó.

Idevágó Wikipedia-szócikkek:
Maxwell's demon
Entropy in thermodynamics and information theory
Landauer's principle

Idevágó publikációk az arXiv-on:

Bennett C.H.: Notes on Landauer's principle, Reversible Computation and Maxwell's Demon
Kish B.L., Granqvist C.G.: Energy Requirement of Control: Comments on Szilard's Engine and Maxwell's Demon

[Question]

Az információ és az entrópia kapcsolatáról lehet olvasni Rényi Alfréd: Napló az információelméletről c. írásában (mely egyébként benne van az Ars Mathematica-ban is). Szerintem nagyon érdekes és tartalmas olvasmány, ami közérthető formában vet fel egészen mély kérdéseket.

[mimindannyian]

Sőt! Ismeritek azt a keresőt, hogy google?

[ennyi]

@juj (52790):

Állandó hőmérsékleten tartott tartály, egyetlen gázmolekulával.
A közepébe becsúsztatható egy választó fal.
A fal becsúsztatása után a molekula vagy az egyik vagy a másik irányban a falat a tartály végébe tolja, közben munkát végez.

Nem teszi azt.

[Szilágyi András]

@ennyi (52797): Becsszó?

[mimindannyian]

@ennyi (52797): Miért ne tenné? Mivel a fal (dugattyú) elmozdulhat, vele rugalmasan ütközve átadja a kinetikus energiája egy részét. Majd az állandó hőmérsékleten tartott tartálytól kap újra, és ez ismétlődik, tehát energiát szállít.

[alagi]

@juj (52790):

Kicsit olyan ez az elrendezes, mint Feynman kilincskereke.
http://en.wikipedia.org/wiki/Brownian_ratchet

Az is azert nem mukodik, mert nem lehet elhanyagolni, hogy a vezerloelemeknek is lesz egy homerseklete, es termikus fluktuaciok miatt vegso soron nem fognak idealis vezerleskent mukodni. Ennek az elektromos analogonja a dioda: Ott sem lehet ugy masodfaju perpetuum mobilet epiteni, hogy egy elektromotort egy diodaval egy korbe osszekapcsolsz. (pedig a naiv erveles ugyanaz: lesznek termikus aramingadozasok mindket iranyban, a dioda kiszuri az egyiket es ezert a motor elkezd forogni)

Az altalad felvazolt esetben pedig a fal fog T homersekletre kerulni (ha ezt egy folyamatos mukodesu gepkent probalod eladni, akkor ettol mar nem lehet eltekinteni), azaz ekkor mar nem dugattyu es gazmolekularol van szo, hanem egy ketatomos gazrol: az egyik az eredeti molekula, a masik pedig a fal. A problema peldaul ott lehet, hogy nem mukodik a doboz vegen a falat elkapo mechanizmus: Ha a leeses olyan mely hogy egyertelmuen beleesik, akkor a gep nem fog eleg energiat termelni a vezerleshez (a fal visszaemelesehez), ha pedig kicsi a godor akkor termikus fluktuacioval visszaugrik.

[Szilágyi András]

@alagi (52800):
Ez szerintem nem olyan, mint a Feynman-racsni. A dugattyú és a fal makroszkopikus objektumok, nem végeznek Brown-mozgást.

A Bennett-cikkben három kategóriát definiál a szerző: 1. Ballisztikus számítógépek: ezekben nincs Brown-mozgás, csak makroszkopikus tárgyak (golyók) pattognak, 2. külső vezérlésű Brown-gépek, ezekben van Brown-mozgás, de egy külső vezérlőparaméter viszi végig a ciklusán a gépet, a kényszerfeltételeket változtatva, 3. teljesen Brown-gépek, amelyek önállóan működnek, külső vezérlés nélkül.

A Szilárd-motor a 2., a Feynman-féle racsni a 3. kategóriába tartozik.

[Solaris]

Nagyon izgalmas téma, de komolyan ... Tudomásom szerint a Francia Akadémia már 1775-ben kijelentette, hogy örökmozgó nem építhető és nem foglalkozik azokkal, akik ilyen témában fordulnak hozzá. Olyan gép, amelynek a hatásfoka nagyobb 100%-nál, vagy amelyik a felvett hőenergiát veszteség nélkul tudja átalakítani, nem létezik. Nem értem, hogy ilyen témának minek külön topik, s minek energiát fecsérelni a hiábavaló okoskodásoknak?