От Дмитрий Кропотов Ответить на сообщение
К Сепулька Ответить по почте
Дата 29.01.2004 14:07:02 Найти в дереве
Рубрики Идеология; Теоремы, доктрины; Версия для печати

Три вопроса для начала

Привет!

1.Вы упрекнули В.Губина в том, что он неправильно изложил "принцип отбора", придуманный И.Пригожиным. Не могли бы вы привести определение этого принципа, так как его дает сам И.Пригожин.
2.Поясните, как принцип отбора решает проблему необратимости. Насколько я себе представляю, даже если мы выяснили, что нагретый чай всегда начнет остывать, и никогда еще чуть-чуть не нагреется (именно для решения этой проблемы введен принцип отбора, утверждающий, что из любых начальных условий движение будет только в сторону повышения энтропии), то как это доказывает, что процесс остывания необратим? Напоминаю, что речь идет о модельной схеме, и времена возврата в этой же модельной схеме исчисляются весьма значительными сроками, но исчисляются. Как принцип отбора Пригожина справляется с проблемой необратимости, ведь он касается только начальных условий.

3.Я уже приводил качественную аналогию В.Губина относительно того, что механика не запрещает иметь КПД тепловой машины больше,
чем разрешает 2ТЗ. Приведу еще раз:

"Если взять модель механической системы (и, одновременно, тепловой машины) - цилиндр с множеством частиц идеального газа – каждая частица этой механической системы будет, характеризоваться импульсом и энергией. Одновременно, с точки зрения термодинамики, весь идеальный газ в цилиндре будет характеризоваться объемом, давлением и температурой. Как же совершается полезная работа такой тепловой машиной?
Цилиндр с газом, имеющим определенную температуру, имеет в качестве одной из стенок - поршень, прикрепленный, скажем, к коленвалу. Трением поршня и потерями в самом коленвале можно пренебречь на уровне модели. При расширении газа, его молекулы (частицы), ударяясь хаотично о поршень сдвигают его, теряя одновременно энергию, охлаждаясь и совершают полезную работу посредством поршня.
Теперь рассмотрим обратный ход поршня (наша тепловая машина циклическая)- почему, собственно, требуется холодильник для работы тепловой машины. Если мы просто будем вдвигать поршень обратно - так как мы это делаем хаотично по отношению к движению молекул газа внутри цилиндра - они будут ударяться о наш вдвигаемый поршень, чем более мы его вдвигаем - тем более интенсивно. Но это значит, что мы вынуждены будем затрачивать работу на вдвижение поршня обратно в цилиндр! И работа эта примерно будет равна той же полезной работе, которая была совершена газом при расширении. Т.е., мы ничего не выиграем - полезной работы не совершим. Именно поэтому человек придумал _дополнительно_ охлаждать рабочее тело-газ после прямого движения поршня посредством холодильника Нужно перед обратным ходом поршня сбросить давление газа, чтобы при вдвигании затраченная работа была меньшей, чем на прямом ходе поршня. Сбрасывается давление через охлаждение газа в холодильнике - в этом случае уменьшение объема при вдвигании поршня требует меньшей работы, чем была совершена при его прямом ходе - налицо полезный результат - наше колесо вращается.
Но необходимость такого холодильника следует не из механики - а из несовершенства и неточности нашего управления поршнем...

В принципе механика позволяет сжать объем без затраты работы... Можно, например, все время вдвигать поршень с любой скоростью, останавливая его лишь в моменты подлета к нему частицы, а после удара, не меняющего энергию, снова продолжать вдвигание. Или можно, скажем, выбрать момент, когда частица находится где-то в исходной области, и быстро задвинуть поршень (конец отрезка). Так можно поступать при любом числе частиц. Механике безразлично, сколько частиц имеется, у нее нет понятия “много”. Могут также сказать, что при большом числе частиц слишком долго ждать, когда же частицы соберутся в исходной части объема, чтобы задвинуть поршень. Но в механике нет понятия “долго”. Могут еще сказать, что при большом числе частиц слишком сложно вдвигать поршень, притормаживая его при подлетах каждой частицы. Но в механике нет понятия “сложно”. Все эти понятия есть не у механики, а у человека, который использует механику.

Если человек действует, не используя всех возможностей механики, то результат может быть хуже, чем тот наилучший, который в принципе достижим при использовании всех ее возможностей. В конечном счете важно не то, что вообще можно сделать, то есть что вообще позволяет сделать мир, а то, что делается реально. Для достижения некоторого результата важен реальный контроль, а почему реализуется именно этот контроль - это уже другой вопрос, ответы на который могут быть разнообразными. Пусть, например, мы научились хорошо управлять и можем сделать машину без холодильника. Но ведь хуже работающую машину мы всегда можем сделать. Не станем же мы объявлять ее плохое качество прямым и неизбежным следствием свойств мира! И старые машины будут работать по-старому, и их работа будет описываться обычной термодинамикой - так не будем же мы в такой ситуации считать ее законы законами природы самой по себе, не зависимыми от специфической деятельности субъекта!
...
Итак, необходимость холодильника не следует из самой механики, а следует из характера контроля над частицами, над процессом передачи энергии от них поршню. "

Меня интересует, есть ли у вас возражения против качественного описания возможности создания тепловой машины, в которой, за счет лучшего управления цилиндром на этапе обратного хода можно будет добиться КПД большего, чем у обычной тепловой машины?
Да, разумеется, это управление потребует затрат энергии, в том числе на трение поршня о стенки, каких-то затрат потребует само управление. Но, очевидно, что не затратами на трение определяется КПД тепловой машины Карно Q=1-T1/T2, где T1 - температура холодильника, T2-нагретого тела. Трение в формулу КПД никак не входит, в модельной тепловой машине его нет и не было.
Скажем, если разница температур 10 раз (в реальности раза 2-3 - для паровой машины), макс. КПД тепловой машины не может превысить 90%. Какие у вас основания полагать, что за счет лучшего управления поршнем невозможно добиться работы этой же машины с лучшим КПД?


Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru