Kritik an der Thermodynamik - Unmöglichkeit des PM2
Harald Geyer
Da mein Physiklehrer aus Zeitgründen die Themodynamik ausgelassen
hat, versuche ich mir zumindest die Grundlagen selbst anzueignen.
Dabei kommt mir der 2. Hauptsatz - oder eher die Art wie er meist
angewendet wird - zunehmend dubioser vor.
Man scheint allgemein davon auszugehen, dass thermische Energie
immer vom wärmeren zum kälteren Körper übertragen wird, bzw. dass
die Gesamtentropie in einem abgeschlossenen System niemals
abnehmen kann. Ich habe nun aber den Eindruck gewonnen, dass die
Thermodynamik nur für Systeme mit unendlich vielen Freiheitsgraden
gilt - für alle realen Systeme ist sie nur eine (sehr gute)
Näherung, die allerdings immer schlechter wird, je weniger
Freiheitsgrade ein System hat. Tatsächlich sind die Grundgesetze
der Mechanik ja auch alle reversibel.
Nun stellt sich mir die Frage, ob man nicht theoretisch eine
Wärmekraftmaschine bauen könnte, die die Entropie verringert -
also ein Perpetuum Mobile 2. Art - wenn man ein Arbeitsmedium mit
möglichst wenig Freiheitsgraden (also am besten ein einziges
Teilchen) verwendet - klar dass das keinen praktischen Nutzen
hat, aber wir sind ja in de.sci :-)
Viele Grüße!
Harald
--
Wahre Genies erkennt man daran, dass sie ihre Fähigkeiten als
selbstverständlich erachten.
Ralf Kusmierz
> [Physik-FAQ][2001-07] (V 7; R 3; 2001-07-01)
> nur, daß sie nicht vernichtet werden kann. Daher läßt sich " dS
> " immer zerlegen in die von außen zugeströmte und die innerhalb
> dieses Zustandes. In physikalischen Einheiten ist es " k ln ( N
> ) ", in der Informatik und Informationstheorie verwendet man
> andere Einheiten und dort ist die Entropie gleich " ld ( N )
> [bit] ". Die Entropie gibt also gerade die Information an, die
Mir fiel gerade auf, daß die Zeilenumbrüche nicht gut aussehen.
Gruß aus Bremen
Ralf
--
Substantive werden groß geschrieben! Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt heraus Immission interessiert korreliert korrigiert meistens
nämlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus
Ralf Kusmierz
>> http://www.google.com/search?q=Entropie+Makrozustand
>
> Als ich diesen Link anklickte, hat mich der erste Treffer doch
> etwas überrascht. Solche einen selbstbezüglichen Link habe ich
> vorher noch nicht gesehen.
>
> (Es kann sein, daß andere ein anderes Ergebnis sehen werden und
> meine Andeutung daher nicht ganz nachvollziehen können.)
Ich sah:
> Ohne Titel
> ... q=Entropie+extensive http://www.google.com/search?q=Entropie+Makrozustand 2 ANHANG
> ===== 2.1 Quellen ...
> theory.gsi.de/~vanhees/faq/anettes-faq/anettes-faq.txt - 19k - Im Archiv - Ähnliche Seiten
Kein Kommentar.
Harald Geyer
Wenigstens eine die sich antworten traut - oder ist der Rest
schon auf Urlaub? ;-)
Anette Stegmann wrote:
> > Man scheint allgemein davon auszugehen, dass thermische
> > Energie immer vom wärmeren zum kälteren Körper übertragen
>
> Man geht nicht davon aus, sondern hat dies nur immer wieder so
> experimentell beobachtet (induziert) und schließt es aus
> statistischen Gedanken (deduktiv).
Ok. Klar dass man noch nie etwas anderes beobachtet hat - sonst
wäre der 2. HS ja längst hinfällig, aber gerade bei der
Formulierung der Thermodynamik haben doch rein theoretische
Überlegungen eine sehr große Rolle gespielt - das ist zumindest
mein Eindruck nach dem was ich bisher gelesen habe.
> > wird, bzw. dass die Gesamtentropie in einem abgeschlossenen
> > System niemals abnehmen kann.
>
> Ganz genau: Dies ist nur sehr unwahrscheinlich, fast unmöglich.
Danke, dass sagt genau das, was ich eigentlich gefragt habe: Für
den Grenzfall eines Systems mit unendlich vielen Freiheitsgraden
strebt die Wahrscheinlichkeit gegen 0. Überall sonst ist es nicht
ausgeschlossen. Allerdings bezieht sich diese mögliche Abnahme
der Entropie jetzt erst einmal nur auf statistische Schwankungen.
Wie sieht es aber mit Systemen mit wenig Freiheitsgraden aus, die
laufend ein kleines bisschen Entropie vernichten?
> > Nun stellt sich mir die Frage, ob man nicht theoretisch eine
> > Wärmekraftmaschine bauen könnte, die die Entropie verringert
> > - also ein Perpetuum Mobile 2. Art - wenn man ein
> > Arbeitsmedium mit möglichst wenig Freiheitsgraden (also am
> > besten ein einziges Teilchen) verwendet - klar dass das
> > keinen praktischen Nutzen hat, aber wir sind ja in de.sci
>
> Bei wenigen Freiheitsgraden ist der Entropiebegriff nicht so
> anwendbar.
Der Entropiebegriff sollte eigentlich schon anwendbar sein. Ich
blicke bei der Herleitung der Formel zur Berechnung der
Gesamtentropie zwar noch nicht so ganz durch, aber ich glaube,
dass sie eigentlich schon auf kl. Systeme anwendbar sein sollte.
Das Problem ist in meinen Augen eher der 2 HS.
> Du mußt zwei Ebenenen der Beschreibung haben: Makro-
> und Mikrozustände.
Wie das mit den zwei Ebenen gemeint ist, verstehe ich jetzt nicht
ganz. Kann das jemand bitte etwas ausführlicher erklären?
> Wenn Du glaubst, so eine Maschine
> konstruieren zu können, dann poste bitte, wie es genau gehen
> soll.
Genau das wollte ich eigentlich vermeiden:
1) Daran sind schon viel klügere als ich gescheitert.
2) Ich versuch' mir gerade das Basiswissen über Thermodynamik
selbst beizubringen. Dabei sind mir einige Sachen unklar, da
kann ich unmöglich gleich mir einer technischen Lösung des
Problems kommen.
3) Es lenkt vom eigenlichen Problem ab. Wir hatte in dsp schon
öfter PM2 Threads - da wurde dann immer über irgendwelche
technischen Realisierungsmöglichkeiten (Stabilität von
Konstruktionen auf molekularer Ebene, etc.) diskutiert und
niemand hat sich um die eigentlichen Probleme der Therodynamik
den Kopf zerbrochen.
Wenn es dir wichtig ist, eine konkrete Maschine zu diskutieren,
dann würde ich das verschlagen, was hier vor einiger Zeit als
trivialer Maxwell'scher Dämon besprochen wurde - falls mir die
Diskussion zu sehr in die falsche Richtung geht, kann ich ja
noch immer zu theoretischen Überlegungen zurückkehren.
> [FAQ 1.5]
Da ich hier schon länger dabei bin, kenne ich den Text natürlich
und hab' ihn vor dem Schreiben des IP auch nochmals gelesen.
Roland Franzius
Harald Geyer schrieb:
> Hallo!
>
> Wenigstens eine die sich antworten traut - oder ist der Rest
> schon auf Urlaub? ;-)
>
> Viele Grüße!
> Harald
>
> --
> Wahre Genies erkennt man daran, dass sie ihre Fähigkeiten als
> selbstverständlich erachten.
Der im Zitat zum Ausdruck kommende Stil macht Diskussionen mit
Nichtgenies überflüssig.
Wer würde sich noch mit solchen Geistesgrößen herumschlagen wollen,-(
--
Roland Franzius
Herwig Huener & Josella Simone Playton
Anette Stegmann wrote:
>
> ...
> Man geht nicht davon aus, sondern hat dies nur immer wieder so
> experimentell beobachtet (induziert) und schließt es aus
> statistischen Gedanken (deduktiv).
>
> > wird, bzw. dass die Gesamtentropie in einem abgeschlossenen
> > System niemals abnehmen kann.
>
> Ganz genau: Dies ist nur sehr unwahrscheinlich, fast unmöglich.
In einem klassichen Universum ist das so. Im Multiversum
sind solche Vorgänge durchaus realisiert, nur eben in einem
sehr kleinen Teil der Universen. Wie klein, das macht man sich
am besten klar, wenn man versucht, den "AdressierungsAlgorithmus"
aufzustellen, nach dem man ein solchens Universum findet: Weil
man fast jeden MikroZustand spezifizieren muß, muß man in die
Suche ebensoviel Informationen hineinstecken wie man nachher
durch die Beobachtung des entsprechenden Zweiges der WF
zurückbekommt.
So seltene Universen kann man getrost vernachlässigen -
ausgenommen im Kontext des anthropischen Prinzips:
Angenommen, die Entstehung des Lebens wäre unmöglich.
Dann gäbe es uns ja immer noch (BeobachtungsTatsache),
und wir müßten unsere Existenz mit einem thermodynamisch
unwahrscheinlichen VorGang erklären - etwa dem, daß alle
Moleküle auf einer unbelebten Erde vor 5 Minuten in eine
solche Position gehupft sind, daß unsere BioSphäre dabei
rauskommt, einschließlich aller Fossilien und
Erinnerungen und AufZeichnungen.
Das ist ein sehr beunruhigender Gedanke - kann aber, glaube
ich, wiederlegt werden: Der analoge Vorgang der Entstehung
der BioSphäre durch Braunsche Bewegung, diesmal aber nur für
die NordHalbKugel. Immer noch thermodynamisch unmöglich,
aber nur noch mit der WurzelWahrscheinlichkeit des
vorhergehenden Vorganges. Nach dem antrophischen Prinzip
sollten wir uns in einer solchen "halben Welt"
wiederfinden und zumindestens eine Zeitlang darüber
Gedanken machen können.
Tun wir aber nicht. Die Welt scheint konsistent in
ihrer bisherigen Entstehung des Lebens zu sein, und
das spricht für eine "anständige" Evolution. Die
"Thermodynamisch unsinnigen Welten" mag es immer noch
geben ("gibt es"), aber da wir uns nicht in einer
solchen befinden, braucht uns das nicht zu interessieren.
Herwig
--
Herwig Huener webmaster!@!Josella-Simone-Playton.de +49
Josella Simone josella!@!Josella-Simone-Playton.de 8095
Playton http://www.Josella-Simone-Playton.de 2230
GruberStrasse 10 A / D-85655 GrossHelfenDorf / Bayern / EU
Wolfgang Salchow
>
>
> Tun wir aber nicht. Die Welt scheint konsistent in
> ihrer bisherigen Entstehung des Lebens zu sein, und
> das spricht für eine "anständige" Evolution. Die
> "Thermodynamisch unsinnigen Welten" mag es immer noch
> geben ("gibt es"), aber da wir uns nicht in einer
> solchen befinden, braucht uns das nicht zu interessieren.
Die konsistens ist sogar so umfassend das sie mir schon wieder
zweifelhaft erscheint.
Milliarden Jahre an evolution.Wo immer mann die Rechnung
aufmacht findet die Entropie im Gesammtsystem einen Weg
zur Zunahme whärend gleichzeitig in immer kleiner werdenden
Ecken des Phasenraumes(relativ gesehen) immer effektiver
werdende Methoden entwickeln ihre eigene Zerstreung im
Phasenraum aufzuhalten oder gar umzukehren.
Umd immer stimmt die Gesamtbilanz im Sinne der zunehmenden
Entropie.
Mir ist kein anderes "Naturgesetz" bekannt das sich nicht
wenigsten im Prinzip am Modell kritisieren läßt.In allen
Fällen ließen sich am jeweiligen Modell Änderungen
vornehmen und danach mit dem Experiment vergleichen
ob's was gebracht hat.
Das gleiche Vorgensweise bei der Entropie von vornherein
hoffnungslos ist läßt mich in einer Mischung aus
Staunen und Zweifel zurück.
Einstein,Bohm,Penrose,.......
Niemand war/ist so Chancenlos in seiner Kritik
wie der Maxwellsche Dämon.
Sorry falls das OT war.
Versuche noch mich hier heimisch zu fühlen,
Wolfgang Salchow
Harald Geyer
Roland Franzius wrote:
>
> Harald Geyer schrieb:
>
> > --
> > Wahre Genies erkennt man daran, dass sie ihre Fähigkeiten als
> > selbstverständlich erachten.
>
> Der im Zitat zum Ausdruck kommende Stil macht Diskussionen mit
> Nichtgenies überflüssig.
> Wer würde sich noch mit solchen Geistesgrößen herumschlagen wollen,-(
Ist das dein Ernst, dass du dich durch meine Sig beleidigt fühlst? Du
bist auf jeden Fall der Erste, der sich daran stößt - im Gegensatz
zu einigen anderen die das (fast) Paradoxon amüsant gefunden haben.
Wenn es dir jetzt besser geht: Ich habe die Sig ersatzlos entfernt.
Vielleicht willst du mir ja jetzt eine Antwort geben?
Viele Grüße!
Harald
Hajo Ehlers
Harald Geyer wrote:
</>
> angewendet wird - zunehmend dubioser vor.
Seh ich auch so :)
>
> Man scheint allgemein davon auszugehen, dass thermische Energie
> immer vom wärmeren zum kälteren Körper übertragen wird, bzw. dass
> die Gesamtentropie in einem abgeschlossenen System niemals
> abnehmen kann. Ich habe nun aber den Eindruck gewonnen, dass die
> Thermodynamik nur für Systeme mit unendlich vielen Freiheitsgraden
In meinen Augen darf es bei der jetztigen TM keine wie auch immer
geartete Vorzugsrichtung oder Symmetrieverletztung geben.
Wenn es diese aber gibt, folgt daraus, das selbst bei unendlich vielen
Freiheitsgraden NICHT alle die selbe Wahrscheinlichkeit haben.
> gilt - für alle realen Systeme ist sie nur eine (sehr gute)
> Näherung, die allerdings immer schlechter wird, je weniger
> Freiheitsgrade ein System hat. Tatsächlich sind die Grundgesetze
> der Mechanik ja auch alle reversibel.
</>
Ich habe mir mal vor ewigkeiten die Frage gestellt:, warum steigt warme
Luft nach oben.
Meine Antwort war: Weil es die Schwerkraft gibt. ( Vorzugsrichtung )
Folge:
In einem nach aussen isoliertem Raum wird sich in diesem ein
Wärmegradient aufbauen.
D.h es wird oben Wärmer als unten, bzw unten kälter als oben.
Damit ist eigendtlich der 2HS in meinen Augen hinfällig, denn es gibt
tausende von möglichkeiten, diesen Wärmegradient in nutzbare Energie zu
wandlen.
Grundlagen einer neuen TH von Hans-Joachim Ehlers, 05.Juli.2001
1 Axiom : Der 2HS der TM ist nur gültig, wenn es keine Vorzugsrichtung
oder Symmetrieverletztung gibt.
2 Axiom : Bei der Existens einer Vorzugsrichtung oder Symmetrieverletung
ist eine reversible Wandlung von Wärmeenergie ( ungeordnete Bewegung) in
kinetische Energie ( geordnete Bewegung ) und/oder potentielle Energie
möglich.
Lemma zu Axiom 2: Wenn es diese aber gibt, folgt daraus, das selbst bei
unendlich vielen Freiheitsgraden NICHT alle die selbe Wahrscheinlichkeit
haben.
gruss
Hajo
Martin Rückert
>
> [...]
> Ich habe mir mal vor ewigkeiten die Frage gestellt:, warum steigt
> warme Luft nach oben.
> Meine Antwort war: Weil es die Schwerkraft gibt. ( Vorzugsrichtung )
> Folge:
> In einem nach aussen isoliertem Raum wird sich in diesem ein
> Wärmegradient aufbauen.
> D.h es wird oben Wärmer als unten, bzw unten kälter als oben.
Wieso sollte sich ein Waermegradient _aufbauen_?
Wenn in dem Raum vor der Isolierung kein Waermegradient existierte, wird
sich auch nie einer aufbauen.
> Damit ist eigendtlich der 2HS in meinen Augen hinfällig, denn es gibt
> tausende von möglichkeiten, diesen Wärmegradient in nutzbare Energie
> zu wandlen. [...]
Wenn einer existierte, kannst Du daraus _etwas_ nutzbare Energie
gewinnen, bis die Temperatur ausgeglichen d.h. die maximale Entropie
erreicht worden ist.
man Isolierung
HTH, Martin
--
Martin Rückert Mailto:martin.r...@gmx.de
GS/IT d-() s+: a C++$ UA++$>++++$ P- L++ E--- W+ N++ o K? w$ !O M-- V
PS++(+++) PE(--) Y+ PGP t+ 5? X(+) R* tv-(+) b+(++) DI(++) D>++ G e>+++
h---- r+++ y?
Hajo Ehlers
Martin Rückert wrote:
>
> Hajo Ehlers wrote:
> >
> > [...]
> > Ich habe mir mal vor ewigkeiten die Frage gestellt:, warum steigt
> > warme Luft nach oben.
> > Meine Antwort war: Weil es die Schwerkraft gibt. ( Vorzugsrichtung )
> > Folge:
> > In einem nach aussen isoliertem Raum wird sich in diesem ein
> > Wärmegradient aufbauen.
> > D.h es wird oben Wärmer als unten, bzw unten kälter als oben.
>
> Wieso sollte sich ein Waermegradient _aufbauen_?
> Wenn in dem Raum vor der Isolierung kein Waermegradient existierte, wird
> sich auch nie einer aufbauen.
Also:
1) Die Isolierung nutzen wir für die thermische Abgeschlossenheit des
System zur Umgebung und brauche wir somit nicht weiter zubetrachen.
2) Behauptung:
Warme Gasmoleküle nehmen ein größers Raumvolumen auf grund ihre hohen
kinetischen Energie ein.
Kalte Gasmoleküle nehmen ein kleiners Raumvolumen auf grund ihrer
niedrigeren kinetischen Energie ein.
Annahme:
Es existiert keine äußere Karft wie die Schwerkraft.
Folge:
Gleichverteilung der Gase im Raum . Jeder Raumpunkt hat im mittel die
gleiche Temperatur
Annahme
Es existiert eine äußere Kraft wie die Schwerkraft. ( Vorzugsrichtung )
Folge:
Keine Gleichverteilung im Raum, da schwerere (kältere Gasmoleküle) zur
Kraftquelle wandern und den leichteren (wärmerne ) den Raum einnehmen,
der übrig bleibt. Umgangssprach also die kalten nach unten und die
Warmen nach oben.
Man kann nun argumentieren, das die Wärmestrahlung für eine
gleichverteilung sorgt. Jedoch ist zu beachten, das die meiste Energie
in der kinetischen Energie liegt.
>
> > Damit ist eigendtlich der 2HS in meinen Augen hinfällig, denn es gibt
> > tausende von möglichkeiten, diesen Wärmegradient in nutzbare Energie
> > zu wandlen. [...]
>
> Wenn einer existierte, kannst Du daraus _etwas_ nutzbare Energie
> gewinnen, bis die Temperatur ausgeglichen d.h. die maximale Entropie
> erreicht worden ist.
1: Die jetzige Definition der Entropie ist nur für mein 1 Axiom gültig
und wenn Axiom 2 richtig ist , kann man mit dem jetzigen Entropiebegriff
nicht argumentieren.
2: Nach deiner Argumentation haben wir etwas Wärmeenergie umgewandelt.
Somit ist der Raum kühler geworden. Wenn ich nun die Last wegnehmen,
wird sich wieder ein Wärmegradient aufbauen u.s.w
Ich bin gerne bereit, für ein Experiment mit meine Vorgaben (
Kostenkontrolle ;) ) die Kosten zu übernehmen.
>
> man Isolierung
>
man Denke
viele Grüße
Hajo
Wolfgang Salchow
> 2: Nach deiner Argumentation haben wir etwas Wärmeenergie umgewandelt.
> Somit ist der Raum kühler geworden. Wenn ich nun die Last wegnehmen,
> wird sich wieder ein Wärmegradient aufbauen u.s.w
> Ich bin gerne bereit, für ein Experiment mit meine Vorgaben (
> Kostenkontrolle ;) ) die Kosten zu übernehmen.
Um mit diesem Experiment den 2 HS zu widerlegen müßtest Du zeigen das
Du mit der Energie die Du aus dem Temperaturgefälle ziehst den
Raum wieder auf die Ursprüngliche Temperatur bringen kannst.Wenn Du
das nicht schaffst ist gar nicht's besonderes bewiesen(Außer vieleicht Dein
leichtsinniger Umgang mit Geld).
Gruß,
Wolfgang
Hajo Ehlers
Da Energieerhaltung gilt, sehe ich da kein Problem .
Den wenn alle Technik mit in diesem Raum ist, ist deine Forderung per se
erfüllt. - Energieerhaltung.
Aber mit diesem Experiment wäre es geklärt, denn ich würde niederwertige
Energie in höherwertige Energie umwandeln und somit die Entropie des
System verringen.
Oder hab ich da etwas an deinem Einwand Missverstanden ?
viele Grüße
Hajo
Der immer noch für ein Experiment aufkommen würde.
Wolfgang Salchow
Hallo Hajo,
Nein.Es sieht eher so aus als hätte ich da was Missverstanden.
Ich dachte Du wolltest mit Deiner Maschine die Entropie des
Gesamtsystems ernidrigen und mein Argument war das Du
sie nochnichteinmal konstant halten kannst.
Da hab ich Dich Mißvestanden.
Wenn Du nur ein bischen niederentropische Energie in ein
bischen höherentropische verwandeln willst sehe ich keinen
Grund warum das nicht gehen soll.Ich wüßte auch kein
Argument aus der Thermodynamik das dagegen sprechen
würde.Soetwas nennt man eine Wärmekraftmaschine.
So eine Maschine kann einen Teil der Energie die in dem
Temperaturgefälle steckt nutzen.Aber ebend nur solange es ein
Temperaturgefälle gibt.Wenn das zur neige geht hört auch
die Maschine auf Arbeit zu leisten.Das Gas in Deinem Behälter
befindet sich dann näher am Gleichgewicht und seine Entropie
ist gestiegen.
Überflüssig zu erwähnen das die Maschine erst gar nicht
anläuft wenn die Molekül Temperaturen und Geschwindigkeiten
schon zu beginn ausgeglichen sind.Da hilft auch die Gravitation
nicht weiter.
Gruß,
Wolfgang
Harald Geyer
Hajo Ehlers wrote:
> Harald Geyer wrote:
> > Man scheint allgemein davon auszugehen, dass thermische Energie
> > immer vom wärmeren zum kälteren Körper übertragen wird, bzw. dass
> > die Gesamtentropie in einem abgeschlossenen System niemals
> > abnehmen kann. Ich habe nun aber den Eindruck gewonnen, dass die
> > Thermodynamik nur für Systeme mit unendlich vielen Freiheitsgraden
>
> In meinen Augen darf es bei der jetztigen TM keine wie auch immer
> geartete Vorzugsrichtung oder Symmetrieverletztung geben.
> Wenn es diese aber gibt, folgt daraus, das selbst bei unendlich vielen
> Freiheitsgraden NICHT alle die selbe Wahrscheinlichkeit haben.
Ich verstehe diesen Satz jetzt nicht ganz:
Für Freiheitsgrade ist die Wahrscheinlichkeit IMHO nicht definiert -
oder
meinst du Zustände. Verschiedene Zustände sind tatsächlich verschieden
wahrscheinlich - gerade daraus folgt ja der 2. HS. (Und zwar Aufgrund
prinzipieller Überlegungen, die teilweise auch von der Informations-
theorie behandelt werden. Daher sollte man den 2. HS ja auch mit
rein mathematischen Methoden beweisen bzw. wiederlegen können - man
braucht als Annahme nur die Grundgesetze, die zur Beschreibung auf
mikroskopischer Ebene nötig sind.)
Mein Problem ist nur, dass bei allen Herleitungen bzw. Beweisen - die
ich
bisher kenne - von einem Kontinuum bzw. einem System mit unendlich
vielen Freiheitsgraden ausgegangen wird, ohne dass gezeigt wird, dass
das Ergebniss auf reale Systeme übertragbar ist. Bisher hat mir in
der Gruppe leider auch niemand diesen Beweis gebracht oder auf eine
Quelle verwiesen.
Viele Grüße!
Harald
Harald Geyer
Hajo Ehlers wrote:
> > Wieso sollte sich ein Waermegradient _aufbauen_?
> > Wenn in dem Raum vor der Isolierung kein Waermegradient existierte, wird
> > sich auch nie einer aufbauen.
> Also:
> 2) Behauptung:
> Warme Gasmoleküle nehmen ein größers Raumvolumen auf grund ihre hohen
> kinetischen Energie ein.
> Kalte Gasmoleküle nehmen ein kleiners Raumvolumen auf grund ihrer
> niedrigeren kinetischen Energie ein.
Diese Behauptung stimmt leider nicht: Das Volumen der Gasteilchen ist
annähernd unabhängig von ihrer kinetischen Energie und _sehr_ klein im
Vergleich zum Volumen des Gases.
Die Gasteilchen bewegen sich umso schneller, je heißer das Gas ist,
dabei
kennen die Gasteilchen keine temperaturabhängige Vorzugsrichtung.
> Annahme
> Es existiert eine äußere Kraft wie die Schwerkraft. ( Vorzugsrichtung )
> Folge:
> Keine Gleichverteilung im Raum, da schwerere (kältere Gasmoleküle) zur
> Kraftquelle wandern und den leichteren (wärmerne ) den Raum einnehmen,
> der übrig bleibt. Umgangssprach also die kalten nach unten und die
> Warmen nach oben.
Nicht einzelne Teilchen richten sich im grav. Feld aus, sondern
"Gaspakete" mit unterschiedlicher Temperatur, die weitgehend
abgeschlossen sind - das heißt es findet in kurzen Zeiträumen kein
Temperatur- oder Teilchenaustausch zwischen diesen Paketen statt.
Eigenschaften wie Dichte und Temperatur lassen sich nur diesen
Gaspaketen sinnvoll zuordnen.
> 2: Nach deiner Argumentation haben wir etwas Wärmeenergie umgewandelt.
> Somit ist der Raum kühler geworden. Wenn ich nun die Last wegnehmen,
> wird sich wieder ein Wärmegradient aufbauen u.s.w
Nein, wenn alle Gaspakete die gleiche Temperatur und Dichte haben,
dann kann auch die Gravitation keinen neuen Temperaturgradienten
aufbauen. Da die Gaspakete einander berühren (und bei Strömungen
durch Turbulenzen durchmischen) wird es immer zu einem Ausgleich
des Temperaturgradienten kommen.
> Ich bin gerne bereit, für ein Experiment mit meine Vorgaben (
> Kostenkontrolle ;) ) die Kosten zu übernehmen.
Warum machst du es nicht selber? Eine Styroporschachtel, 2 Thermomether
und die Geduld :-) bis sich der TG einstellt wirst du ja haben.
Schreib' dann aber auch gleich ein ordentliches Versuchsprotokoll,
das wissenschaftlichen Standards genügt - damit die Übung wengistens
auch für Außenstehende einen Sinn macht.
Viele Grüße!
Harald
Harald Geyer
Tristan Stark wrote:
> Harald Geyer <Harald...@utanet.at> schrieb:
> >2) Ich versuch' mir gerade das Basiswissen über Thermodynamik
> >selbst beizubringen. Dabei sind mir einige Sachen unklar, da
> >kann ich unmöglich gleich mir einer technischen Lösung des
> >Problems kommen.
> >
> >3) Es lenkt vom eigenlichen Problem ab. Wir hatte in dsp schon
> >öfter PM2 Threads - da wurde dann immer über irgendwelche
> >technischen Realisierungsmöglichkeiten (Stabilität von
> >Konstruktionen auf molekularer Ebene, etc.) diskutiert und
> >niemand hat sich um die eigentlichen Probleme der Therodynamik
> >den Kopf zerbrochen.
4) Soweit wir heute wissen hat es nicht einmal die Natur geschafft.
Von da her würde ich erwarten, dass es nicht geht - mir fehlt aber
einfach der Beweis. Wenn ich diesen Beweis nirgens finde, dann
ist das für mich eben ein Kritikpunkt. - Kann natürlich auch an
meiner Fähigkeit zu suchen liegen, man kann aber nicht behaupten,
dass ich mich nicht bemüht hätte.
> Außer der Kritik populärer physikalischer Gesetze habe ich noch andere
> Sachen zu tun, die mir leider die Zeit rauben hier oft zu posten.
Ich ziehe die Thermodynamik als mögliches Spezialgebiet für meine
Physikmatura in Betracht - es ist immer schön, wenn man eine eher
unangenehme Sache (Matura) mit etwas nütlichem (TD lernen) verbinden
kann.
> Angeregt durch eine email-Diskussion mache ich mir im Moment bezüglich
> eines waffentechnischen Mißbrauchs sorgen. Falls die mögliche Güte ein
> gewisses Maß überschreiten würde, ergeben sich bestimmte konstruktive
> Mißbrauchsmöglichkeiten, für die ich nicht verantwortlich gemacht
> werden möchte.
Ich finde es ist besser, wenn man ein Ergebnis, das eventuell
missbraucht werden könnte, weltweit veröffentlicht, als wenn man
wartet, bis es in irgendeinem geheimen Forschungslabor gefunden
wird und einem Staat zur exklusiven Nutzung für militärische
Zwecke zur Verfügung steht.
Viele Grüße!
Harald
Joerg Geiger
> Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> schrieb:
>>In einem nach aussen isoliertem Raum wird sich in diesem ein
>>Wärmegradient aufbauen.
>>D.h es wird oben Wärmer als unten, bzw unten kälter als oben.
>>Damit ist eigendtlich der 2HS in meinen Augen hinfällig, denn es gibt
>>tausende von möglichkeiten, diesen Wärmegradient in nutzbare Energie zu
>>wandlen.
Das ist trivial, hat aber auch nichts mit dem 2.HS zu tun. Im Endzustand
ist der Gradient naemlich nicht mehr vorhanden.
> Wenn du zwei Körper hast, die unterschiedliche Dichten besitzen UND
> sich von einander abgrenzen
wichtig, nicht vergessen! (s.u.)
>, so wird die dichtere in einem
> Gravitationsfeld absinken. Dies könnten z.B. bei einem
> Wasser-Ölgemisch das Wasser sein.
Nicht-Mischbarkeit, ok.
> Bei einer
> Kaltwasser-Warmwasser-Mischung funktioniert das auch,
Nur zeitlich begrenzt, da die Diffusion zu einer gleichmaessigen
Verteilung fuehrt => thermisches Gleichgewicht.
> ebenso bei
> unterschiedlich temperierten Luftströmungen.
s.o.
> Damit dieser Effekt
> aufrecht erhalten werden kann müssen Raumbereiche mit
> unterschiedlichen Dichten existieren UND ihre Dichten ebenfalls
> aufrecht erhalten.
Bei mischbaren Phasen geht das nicht (Diffusion).
> Wenn wir nun in den Dimensionen runter auf die
> Gasatomebene gehen so würde dieser Effekt auch funktionieren WENN die
> einzelnen Moleküle ihre Geschwindigkeit BEIBEHALTEN würden. Da sie
> aber ständig durch Zusammenstöße ihre Geschwindigkeiten (man könnte
> auch von Kurzeit-Dichten sprechen) ändern, können sie sich nicht
> entscheiden nach oben oder nach unten zu wandern. Es entsteht kein
> Wärmegradient.
Was soll uns das sagen? Auf mikroskopischer Ebene gibt es keine
Gradienten?
> Wenn du allerdings Objekte mit anhaltend unterschiedlichen Dichten
> benützt (z.B. O2 und N2) so werden die sich tatsächlich zu einem
> gewissen Grad entmischen.
Mitnichten. Diese Diskussion gab es unlaengst in dsc mit JM.
Ein JM im usenet genuegt voellig.
> Dies ist aber eine Entmischung der Dichten
> und nicht der Temperaturen.
Die spontane Entmischung von Mischphasen ist fiktiv. Ich bitte um
experimentellen Nachweis.
> Außerdem gibt es das Problem, daß wenn O2
> und N2 entmischt wären, sie dies nicht weiter tun, hingegen würde ein
> theoretischer Temperaturunterschied (woher auch immer) STÄNDIG
> abgebaut.
??
[..]
> Das in einem Zimmer die Luft oben warm und unten kalt ist beruht
> (leider) auf dem Vorhandensein von Wärmequellen (oder Kältequellen).
Kaeltequellen gibt es nicht.
[..]
>>Grundlagen einer neuen TH von Hans-Joachim Ehlers, 05.Juli.2001
>>1 Axiom : Der 2HS der TM ist nur gültig, wenn es keine Vorzugsrichtung
>>oder Symmetrieverletztung gibt.
Eine allgemeine Frage: ist jede Behauptung auch gleich ein Axiom?
[..]
> Allerdings interpretiere ich den 2.HS mikroskopisch, wo es eigentlich
> NUR unterschiedliche Temperaturen gibt
Die Temperatur ist eine makroskopische Groesse.
> und damit die Aussagekraft des
> Satzes gegen Null geht.
Obigen Satzes? (SCNR)
--
***********************************************************************
* J"org Geiger - Institut f"ur Klinische Biochemie und Pathobiochemie *
* Universit"at W"urzburg *
* gei...@klin-biochem.uni-wuerzburg.de *
***********************************************************************
Hajo Ehlers
Harald Geyer wrote:
<>
> > > Man scheint allgemein davon auszugehen, dass thermische Energie
> > > immer vom wärmeren zum kälteren Körper übertragen wird, bzw. dass
> > > die Gesamtentropie in einem abgeschlossenen System niemals
> > > abnehmen kann. Ich habe nun aber den Eindruck gewonnen, dass die
> > > Thermodynamik nur für Systeme mit unendlich vielen Freiheitsgraden
> >
> > In meinen Augen darf es bei der jetztigen TM keine wie auch immer
> > geartete Vorzugsrichtung oder Symmetrieverletztung geben.
> > Wenn es diese aber gibt, folgt daraus, das selbst bei unendlich vielen
> > Freiheitsgraden NICHT alle die selbe Wahrscheinlichkeit haben.
>
> Ich verstehe diesen Satz jetzt nicht ganz:
> Für Freiheitsgrade ist die Wahrscheinlichkeit IMHO nicht definiert -
Vielleicht sollte Sie das ?
Ich hätte mich etwas anders Ausdrucken sollen:
das bei unendliche vielen Freiheitsgraden bestimmte Freiheitsgrade
bevorzugt werden.
Bsp:
Eine Kugel im Raum hat 6 Freiheitsgrade
(links,rechts,oben,unten,vor,zurück und ich die Rotation mal nicht
betrachte) und eine Masse.
Bei einer extern angreifenden Kraft - zu bsp: der Schwerkraft - wird der
Freiheitsgrad "unten" bevorzugt eben weil es eine externe Kraft gibt.
Dies gilt für die Bowlingkugel, welche dir auf die Füße fällt, ebenso
wie für ein Gasatom.
Hajo
Hajo Ehlers
<>
> Überflüssig zu erwähnen das die Maschine erst gar nicht
> anläuft wenn die Molekül Temperaturen und Geschwindigkeiten
> schon zu beginn ausgeglichen sind.Da hilft auch die Gravitation
> nicht weiter.
>
Genau das ist hier der Kasus Knacktus. Wenn die Gravitation für einen
Temperaturgradienten sorgt ist der 2HS ohne wenn und aber hinfällig.
Wenn nicht habe ich eine leichte Depression.
Ich werde mal einen neuen Thread anstoßen um sehen, ob irgend jemand,
irgendwo ein Experiment dazu macht.
Viele Grüße
Hajo
Hajo Ehlers
Harald Geyer wrote:
> Hajo Ehlers wrote:
> > > Wieso sollte sich ein Waermegradient _aufbauen_?
> > > Wenn in dem Raum vor der Isolierung kein Waermegradient existierte, wird
> > > sich auch nie einer aufbauen.
> > Also:
> > 2) Behauptung:
> > Warme Gasmoleküle nehmen ein größers Raumvolumen auf grund ihre hohen
> > kinetischen Energie ein.
> > Kalte Gasmoleküle nehmen ein kleiners Raumvolumen auf grund ihrer
> > niedrigeren kinetischen Energie ein.
>
> Diese Behauptung stimmt leider nicht: Das Volumen der Gasteilchen ist
> annähernd unabhängig von ihrer kinetischen Energie und _sehr_ klein im
> Vergleich zum Volumen des Gases.
Ich betrachte das von einem Gasmolekül zu einer zeit t2-t1 genutzte
Raumvolumen und nicht die Größe des Gasmoleküls als solches.
In dieser Betrachtung nutz ein heises Gasmolekül mehr Raumvolumen pro
Zeiteinheit als ein kaltes. Somit ist der Quotient Masse/Volumen -
dichte - bei einem heissen Gasmolekül kleiner und somit leichter als bei
einem kalten Gasmolekül
>
> Die Gasteilchen bewegen sich umso schneller, je heißer das Gas ist,
Sehe ich auch so
> dabei
> kennen die Gasteilchen keine temperaturabhängige Vorzugsrichtung.
Sehe ich auch so.
>
> > Annahme
> > Es existiert eine äußere Kraft wie die Schwerkraft. ( Vorzugsrichtung )
> > Folge:
> > Keine Gleichverteilung im Raum, da schwerere (kältere Gasmoleküle) zur
> > Kraftquelle wandern und den leichteren (wärmerne ) den Raum einnehmen,
> > der übrig bleibt. Umgangssprach also die kalten nach unten und die
> > Warmen nach oben.
>
> Nicht einzelne Teilchen richten sich im grav. Feld aus, sondern
> "Gaspakete" mit unterschiedlicher Temperatur, die weitgehend
> abgeschlossen sind - das heißt es findet in kurzen Zeiträumen kein
> Temperatur- oder Teilchenaustausch zwischen diesen Paketen statt.
> Eigenschaften wie Dichte und Temperatur lassen sich nur diesen
> Gaspaketen sinnvoll zuordnen.
>
> > 2: Nach deiner Argumentation haben wir etwas Wärmeenergie umgewandelt.
> > Somit ist der Raum kühler geworden. Wenn ich nun die Last wegnehmen,
> > wird sich wieder ein Wärmegradient aufbauen u.s.w
>
> Nein, wenn alle Gaspakete die gleiche Temperatur und Dichte haben,
> dann kann auch die Gravitation keinen neuen Temperaturgradienten
> aufbauen. Da die Gaspakete einander berühren (und bei Strömungen
> durch Turbulenzen durchmischen) wird es immer zu einem Ausgleich
> des Temperaturgradienten kommen.
Was zu beweisen wäre ;-). Oder hast du da bekannte Literatur ?
Ich denke da immer an den Kühlschrank:
Gut isoliert und einigermaßen Gross.
Die Frage an dich lautet nun:
Warum wird das Gefrierfach immer oben angebracht. ? :-)
Müsste das Gefrierfach bei einem Kühlschrank in der Schwerelosigkeit
ebenfalls "oben" sein oder wäre es dort egal?
>
> > Ich bin gerne bereit, für ein Experiment mit meine Vorgaben (
> > Kostenkontrolle ;) ) die Kosten zu übernehmen.
>
> Warum machst du es nicht selber? Eine Styroporschachtel, 2 Thermomether
> und die Geduld :-) bis sich der TG einstellt wirst du ja haben.
Weil ich zur Zeit keine Zeit noch Platz dafür habe.
Für ein gutes Experiment braucht man einen ca. 5m hohen,1m breiten gut
isolierten Zylinder.
Eine kleine Styroporschachtel reicht da nicht.
Vielleicht kann jemand mal eine grobe Messung am Bremer Fallturm machen
?
<>
Viele Grüße
Hajo
Hajo Ehlers
Tristan Stark wrote:
>
> Hi Hajo,
>
> Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> schrieb:
>
> >Ich habe mir mal vor ewigkeiten die Frage gestellt:, warum steigt warme
> >Luft nach oben.
> >Meine Antwort war: Weil es die Schwerkraft gibt. ( Vorzugsrichtung )
> >Folge:
> >In einem nach aussen isoliertem Raum wird sich in diesem ein
> >Wärmegradient aufbauen.
> >D.h es wird oben Wärmer als unten, bzw unten kälter als oben.
> >Damit ist eigendtlich der 2HS in meinen Augen hinfällig, denn es gibt
> >tausende von möglichkeiten, diesen Wärmegradient in nutzbare Energie zu
> >wandlen.
>
> Also, man kann mich wirklich nicht als einen Anhänger (Jünger :-) )
> des 2.HS nennen, aber das Problem liegt darin OB dieser Wärmegradient
> wirklich aufgebaut wird.
Genau dies muss in einem Experiment beweisen oder widerlegt werden.
>
> Wenn du zwei Körper hast, die unterschiedliche Dichten besitzen UND
> sich von einander abgrenzen, so wird die dichtere in einem
> Gravitationsfeld absinken. Dies könnten z.B. bei einem
> Wasser-Ölgemisch das Wasser sein. Bei einer
Siehe Stein oder Schneelawinen
> Kaltwasser-Warmwasser-Mischung funktioniert das auch, ebenso bei
> unterschiedlich temperierten Luftströmungen. Damit dieser Effekt
> aufrecht erhalten werden kann müssen Raumbereiche mit
> unterschiedlichen Dichten existieren UND ihre Dichten ebenfalls
> aufrecht erhalten. Wenn wir nun in den Dimensionen runter auf die
> Gasatomebene gehen so würde dieser Effekt auch funktionieren WENN die
> einzelnen Moleküle ihre Geschwindigkeit BEIBEHALTEN würden. Da sie
> aber ständig durch Zusammenstöße ihre Geschwindigkeiten (man könnte
> auch von Kurzeit-Dichten sprechen) ändern, können sie sich nicht
> entscheiden nach oben oder nach unten zu wandern.
Aufgrund der Vorzugsrichting wollen alle Teilchen nach unten.
> Es entsteht kein
> Wärmegradient.
>
<snip entmischung von Gasen>
> Um es mit einem Satz zu versuchen:
> Warme Objekte mit geringer Dichte steigen (im G-Feld) auf UND dehnen
> sich aus UND verringern dabei ihre Temperatur und andersherum.
>
> Das in einem Zimmer die Luft oben warm und unten kalt ist beruht
> (leider) auf dem Vorhandensein von Wärmequellen (oder Kältequellen).
Leider nicht. Heize mal die Luft in einer Raumstation.
>
> Es gibt im Netz kostenlose Software mit der du diese Experimente
> durchspielen kannst... die Ergebnisse sind allerdings ernüchternd :-(.
> (Naja man kann ja noch immer auf Simulationsfehler hoffen :-))
Kannst du mir bitte Information dazu per PM zuschicken
>
>
>
> >Grundlagen einer neuen TH von Hans-Joachim Ehlers, 05.Juli.2001
> >1 Axiom : Der 2HS der TM ist nur gültig, wenn es keine Vorzugsrichtung
> >oder Symmetrieverletztung gibt.
>
> Diese Vorzugsrichtung müsste direkt auf den Temperaturunterschieden
> basieren (Maxwell'scher Dämon) oder indirekt z.B über
> Richtungs-Sortierung (Druck-Dämon... naja das mußte jetzt sein :-)).
>
> Allerdings interpretiere ich den 2.HS mikroskopisch, wo es eigentlich
> NUR unterschiedliche Temperaturen gibt und damit die Aussagekraft des
> Satzes gegen Null geht.
Würde ich so nicht sagen, der Satz gilt allgemein. D.h auch für ein
System, wo alle Teilchen die GLEICHE Temperatur haben.
Viele Grüße
Hajo
Hajo Ehlers
Joerg Geiger wrote:
>
> Tristan Stark <Tri...@altavista.de> wrote:
> > Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> schrieb:
> >>In einem nach aussen isoliertem Raum wird sich in diesem ein
> >>Wärmegradient aufbauen.
> >>D.h es wird oben Wärmer als unten, bzw unten kälter als oben.
> >>Damit ist eigendtlich der 2HS in meinen Augen hinfällig, denn es gibt
> >>tausende von möglichkeiten, diesen Wärmegradient in nutzbare Energie zu
> >>wandlen.
>
> Das ist trivial, hat aber auch nichts mit dem 2.HS zu tun. Im Endzustand
> ist der Gradient naemlich nicht mehr vorhanden.
Ich schrieb: ... ein Wärmegradient aufbauen. D.h im Endzustand habe ich
einen Wärmegradienten.
>
> > Wenn du zwei Körper hast, die unterschiedliche Dichten besitzen UND
> > sich von einander abgrenzen
>
> wichtig, nicht vergessen! (s.u.)
>
> >, so wird die dichtere in einem
> > Gravitationsfeld absinken. Dies könnten z.B. bei einem
> > Wasser-Ölgemisch das Wasser sein.
>
> Nicht-Mischbarkeit, ok.
>
> > Bei einer
> > Kaltwasser-Warmwasser-Mischung funktioniert das auch,
>
> Nur zeitlich begrenzt, da die Diffusion zu einer gleichmaessigen
> Verteilung fuehrt => thermisches Gleichgewicht.
Warum ist es am der Boden eines vereisten Sees nicht vereist. ?
Da haben wir wohl kein thermisches Gleichgewicht.
<>
> > Wenn du allerdings Objekte mit anhaltend unterschiedlichen Dichten
> > benützt (z.B. O2 und N2) so werden die sich tatsächlich zu einem
> > gewissen Grad entmischen.
>
> Mitnichten. Diese Diskussion gab es unlaengst in dsc mit JM.
> Ein JM im usenet genuegt voellig.
<Unhoeflich an>
Ein Joerg Geiger koennte im usenet schon einer zuviel sein.
</Unhoeflich aus>
<>
> Die spontane Entmischung von Mischphasen ist fiktiv. Ich bitte um
> experimentellen Nachweis.
In den höheren Schichten der Atmosphäre ist die He Anteil großer als am
Boden.
CO2 / NOx Anteil ist am Erdboden am höchsten. Wohn mal an einer belebten
Strasse in einer Souterrainwohnung.
Geh mal in einen leeren Futtersilo. Der bereich am Boden könnte tödlich
sein
Erzeug mal Wasserstoff und frag dich:
wo sich das O2 in 1 Woche befindet.
wo sich das H in 1 Woche befindet
Du kannst für alle obigen Beispiele die Luft kräftig durchrühren. Beim
Ergebniss kommts aufs gleiche raus.
Soviel zu spontaner Entmisching.
<>
>
> [..]
> > Das in einem Zimmer die Luft oben warm und unten kalt ist beruht
> > (leider) auf dem Vorhandensein von Wärmequellen (oder Kältequellen).
>
> Kaeltequellen gibt es nicht.
Vielleicht sollte man Wärmesenke sage ?. Ein bisschen Haarspalterei in
meinen Augen.
>
> [..]
> >>Grundlagen einer neuen TH von Hans-Joachim Ehlers, 05.Juli.2001
> >>1 Axiom : Der 2HS der TM ist nur gültig, wenn es keine Vorzugsrichtung
> >>oder Symmetrieverletztung gibt.
>
> Eine allgemeine Frage: ist jede Behauptung auch gleich ein Axiom?
Ich würde sagen nein. Allerdings ist für mich eine Behauptung, auf
welche ich alle mein Argumentation aufbaue , ein Axiom
Gruss
Hajo
Martin Rückert
>
> Harald Geyer wrote:
> > Hajo Ehlers wrote:
> > > Warme Gasmoleküle nehmen ein größers Raumvolumen auf grund ihre
> > > hohen kinetischen Energie ein.
> > > Kalte Gasmoleküle nehmen ein kleiners Raumvolumen auf grund ihrer
> > > niedrigeren kinetischen Energie ein.
> >
> > Diese Behauptung stimmt leider nicht: Das Volumen der Gasteilchen
> > ist annähernd unabhängig von ihrer kinetischen Energie und _sehr_
> > klein im Vergleich zum Volumen des Gases.
>
> Ich betrachte das von einem Gasmolekül zu einer zeit t2-t1 genutzte
> Raumvolumen und nicht die Größe des Gasmoleküls als solches.
> In dieser Betrachtung nutz ein heises Gasmolekül mehr Raumvolumen pro
Ich denke, Du vermischt unzulaessigerweise mikro- und makroskopische
Blickwinkel.
Definiere mal die "Groesse des Gasmolekuels als solches" und "genutztes
Raumvolumen". _Rein_ mikroskopisch wird Dir das nicht vernuenftig
gelingen.
Bei makroskopischer Betrachtung kannst Du dann nur noch statistische
Aussagen machen. Eine separate Betrachtung in Deinem Sinne von schnellen
und langsamen Molekuelen ist dann nicht mehr moeglich, _wenn_ sie lokal
gleichmaessig durchmischt sind.
> > Nicht einzelne Teilchen richten sich im grav. Feld aus, sondern
> > "Gaspakete" mit unterschiedlicher Temperatur, die weitgehend
> > abgeschlossen sind - das heißt es findet in kurzen Zeiträumen kein
> > Temperatur- oder Teilchenaustausch zwischen diesen Paketen statt.
> > Eigenschaften wie Dichte und Temperatur lassen sich nur diesen
> > Gaspaketen sinnvoll zuordnen.
> [...]
> Die Frage an dich lautet nun:
> Warum wird das Gefrierfach immer oben angebracht. ? :-)
> [...]
Damit etwas Luftzirkulation im Kuehler entsteht und die leckeren Sachen
schneller abkuehlen. Denk doch mal genauer ueber Haralds "Gaspakete"
nach, die wirst Du naemlich hier wiederfinden.
Michael Dahms
>
> <Unhoeflich an>
> Ein Joerg Geiger koennte im usenet schon einer zuviel sein.
> </Unhoeflich aus>
Ähem, war das ein Antrag? Jörg Geiger ist IMHO in dsp wohlgeschätzter
Regular, JM IMHO untherapierbar.
Michael Dahms
Hajo Ehlers
Naürlich nicht , fand seinen Satz bzgl. JM - wer immer das Sein mag -
etwas unhöflich und wollte dies zum Ausdruck bringen.
Hajo Ehlers
Joerg Geiger
> Joerg Geiger wrote:
>>
>> Tristan Stark <Tri...@altavista.de> wrote:
>> > Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> schrieb:
>> >>In einem nach aussen isoliertem Raum wird sich in diesem ein
>> >>Wärmegradient aufbauen.
>> >>D.h es wird oben Wärmer als unten, bzw unten kälter als oben.
>> >>Damit ist eigendtlich der 2HS in meinen Augen hinfällig, denn es gibt
>> >>tausende von möglichkeiten, diesen Wärmegradient in nutzbare Energie zu
>> >>wandlen.
>>
>> Das ist trivial, hat aber auch nichts mit dem 2.HS zu tun. Im Endzustand
>> ist der Gradient naemlich nicht mehr vorhanden.
> Ich schrieb: ... ein Wärmegradient aufbauen. D.h im Endzustand habe ich
> einen Wärmegradienten.
Wenn Du den Gradienten genutzt hast um Arbeit zu leisten nicht mehr.
Wo ist da die Verletzung des 2.HS?
>> > Wenn du zwei Körper hast, die unterschiedliche Dichten besitzen UND
>> > sich von einander abgrenzen
>>
>> wichtig, nicht vergessen! (s.u.)
[..]
>> > Bei einer
>> > Kaltwasser-Warmwasser-Mischung funktioniert das auch,
>>
>> Nur zeitlich begrenzt, da die Diffusion zu einer gleichmaessigen
>> Verteilung fuehrt => thermisches Gleichgewicht.
> Warum ist es am der Boden eines vereisten Sees nicht vereist. ?
> Da haben wir wohl kein thermisches Gleichgewicht.
Weil Eis nicht fluessig ist?
> <>
>> > Wenn du allerdings Objekte mit anhaltend unterschiedlichen Dichten
>> > benützt (z.B. O2 und N2) so werden die sich tatsächlich zu einem
>> > gewissen Grad entmischen.
>>
>> Mitnichten.
[..Unverschaemtheit gesnippt..]
>> Die spontane Entmischung von Mischphasen ist fiktiv. Ich bitte um
>> experimentellen Nachweis.
> In den höheren Schichten der Atmosphäre ist die He Anteil großer als am
> Boden.
Wieviel ppm macht das aus?
> CO2 / NOx Anteil ist am Erdboden am höchsten. Wohn mal an einer belebten
> Strasse in einer Souterrainwohnung.
Was hat das mit spontaner Entmischung zu tun? Diese Gase werden in Boden-
naehe erzeugt und diffundieren langsam. Warum waten wir nicht knietief
im CO_2?
> Geh mal in einen leeren Futtersilo. Der bereich am Boden könnte tödlich
> sein
Auch hier findet keine Entmischung statt, sondern CO_2 entsteht bei den
Gaerungsvorgaengen und wegen fehlender Moeglichkeit zur Durchmischung
verbleibt das CO_2 im Silo.
> Erzeug mal Wasserstoff und frag dich:
> wo sich das O2 in 1 Woche befindet.
> wo sich das H in 1 Woche befindet
^^
H_2
Irgendwo, nicht vorhersagbar.
> Du kannst für alle obigen Beispiele die Luft kräftig durchrühren. Beim
> Ergebniss kommts aufs gleiche raus.
> Soviel zu spontaner Entmisching.
Kein Beispiel fuer spontane Entmischung. Spontane Entmischung haetten
wir, wenn Du zeigen koennst, dass in einem verschlossenen Gefaess ein
Gas_gemisch_ aus zB He und Ar sich nachweisbar auftrennt.
>> [..]
[..]
>> Kaeltequellen gibt es nicht.
> Vielleicht sollte man Wärmesenke sage ?. Ein bisschen Haarspalterei in
> meinen Augen.
Wenn wir von Thermodynamik sprechen - nein. Thermodynamisch gibt es
keine Kaelte.
>>
>> [..]
>> >>Grundlagen einer neuen TH von Hans-Joachim Ehlers, 05.Juli.2001
>> >>1 Axiom : Der 2HS der TM ist nur gültig, wenn es keine Vorzugsrichtung
>> >>oder Symmetrieverletztung gibt.
>>
>> Eine allgemeine Frage: ist jede Behauptung auch gleich ein Axiom?
> Ich würde sagen nein. Allerdings ist für mich eine Behauptung, auf
> welche ich alle mein Argumentation aufbaue , ein Axiom
Also doch.
<ironie>
Axiom 1: Der Mond ist aus gruenem Kaese.
</ironie>
Hendrik van Hees
>
> Naürlich nicht , fand seinen Satz bzgl. JM - wer immer das Sein mag -
> etwas unhöflich und wollte dies zum Ausdruck bringen.
Hm, wenn er nur etwas unhoeflich war, muss man ihm eigentlich groesste
Selbstbeherrschung zugestehen ;-)).
--
Hendrik van Hees Home: http://theory.gsi.de/~vanhees/
c/o GSI-Darmstadt SB3 3.183 FAQ: http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/
Planckstr. 1
D-64291 Darmstadt mailto:h.va...@gsi.de
Harald Geyer
Hajo Ehlers wrote:
> Harald Geyer wrote:
> > > In meinen Augen darf es bei der jetztigen TM keine wie auch immer
> > > geartete Vorzugsrichtung oder Symmetrieverletztung geben.
> > > Wenn es diese aber gibt, folgt daraus, das selbst bei unendlich vielen
> > > Freiheitsgraden NICHT alle die selbe Wahrscheinlichkeit haben.
> >
> > Ich verstehe diesen Satz jetzt nicht ganz:
> > Für Freiheitsgrade ist die Wahrscheinlichkeit IMHO nicht definiert -
>
> Vielleicht sollte Sie das ?
Nein, was sollte das denn für einen Sinn haben?
> Ich hätte mich etwas anders Ausdrucken sollen:
> das bei unendliche vielen Freiheitsgraden bestimmte Freiheitsgrade
> bevorzugt werden.
Ok, jetzt ist für mich klar, dass du tatsächlich Zustände und nicht
Freiheitsgrade meinst.
> Bsp:
> Eine Kugel im Raum hat 6 Freiheitsgrade
Nein. Die Kugel hat 1 Freiheitsgrad der die Zustände
> (links,rechts,oben,unten,vor,zurück
annehmen kann. (und alle Mischzustände mit allen Gewichtungen von 0
bis \infty)
> Bei einer extern angreifenden Kraft - zu bsp: der Schwerkraft - wird der
> Freiheitsgrad "unten" bevorzugt eben weil es eine externe Kraft gibt.
Ich schreibe das einmal um und hoffe, dass du das meinst:
| Bei einer extern angreifenden Kraft - wie der Schwerkraft - wird der
| Zustand "Bewegung nach unten" bevorzugt.
Der Bewegungszustand der Kugel wird durch die Kraft zwar verändert (so
ist eine Kraft definiert) aber das bedeutet IMHO nicht, dass ein
bestimmter Zustand bevorzugt wird.
So wie ich die Thermodynamik bisher verstehe, ist ein Zustand bevorzugt,
wenn es viele Realisierungsmöglichkeiten für diesen Zustand gibt.
Der Zustand mit den meisten Realisierungsmöglichkeiten ist zugleich
der Zustand mit der höchsten Entropie und wird thermodynamisches
Gleichgewicht genannt.
(Besonders bei diesem Absatz und dem nächsten würde es mich
interessieren, wenn da jemand etwas dazu sagen könnte, der die TD
besser versteht als ich.)
Zusätzlich gibt es noch die Übergangsmöglich- bzw. -wahrscheinlichkeiten
zwischen den Zuständen. Für die PM2-Bauer ist nun interessant, ob es
Systeme geben kann, bei denen der Gleichgewichtszustand != dem Zustand,
in den die meisten Übergangsmöglichkeiten führen, ist.
Der 2.HS besagt, dass beides immer im gleichen Zustand realisiert ist,
aber dafür fehlt mir leider noch immer der Beweis (für reale d.h.
endliche Systeme ohne Kontinuum).
Viele Grüße!
Harald
Hendrik van Hees
> Jungs, ihr seid immer an der falschen Stelle haarspalterisch.
> Wenn ich in diesen Raum (20°C) einen Eiswürfel lege, dann habe ich das
> (relativ zur Raumtemperatur gesehen) und auch umgangssprachlich als
> Kältequelle bezeichnet.
Es handelt sich um eine Waermesenke ;-)).
> Ob ich nun "Temperatur" schreibe oder "kinetische Energie" oder
> "Geschwindigkeit" oder "Impuls" spielt doch für die Logik garkeine
> Rolle. Der 2.HS verbietet die künstliche Schaffung einer
> Temperaturdifferenz in EINEM Wärmepool ohne äußere Einwirkung.
Ein bisschen Genauigkeit schadet nicht. Es muss ja nicht in
Korinthenkackerei ausarten.
Christopher Eltschka
> Hallo!
>
> Da mein Physiklehrer aus Zeitgründen die Themodynamik ausgelassen
> hat, versuche ich mir zumindest die Grundlagen selbst anzueignen.
> Dabei kommt mir der 2. Hauptsatz - oder eher die Art wie er meist
> angewendet wird - zunehmend dubioser vor.
>
> Man scheint allgemein davon auszugehen, dass thermische Energie
> immer vom wärmeren zum kälteren Körper übertragen wird, bzw. dass
> die Gesamtentropie in einem abgeschlossenen System niemals
> abnehmen kann. Ich habe nun aber den Eindruck gewonnen, dass die
> Thermodynamik nur für Systeme mit unendlich vielen Freiheitsgraden
> gilt - für alle realen Systeme ist sie nur eine (sehr gute)
> Näherung, die allerdings immer schlechter wird, je weniger
> Freiheitsgrade ein System hat. Tatsächlich sind die Grundgesetze
> der Mechanik ja auch alle reversibel.
>
> Nun stellt sich mir die Frage, ob man nicht theoretisch eine
> Wärmekraftmaschine bauen könnte, die die Entropie verringert -
> also ein Perpetuum Mobile 2. Art - wenn man ein Arbeitsmedium mit
> möglichst wenig Freiheitsgraden (also am besten ein einziges
> Teilchen) verwendet - klar dass das keinen praktischen Nutzen
> hat, aber wir sind ja in de.sci :-)
Das Problem mit der Waermekraftmaschine ist, dass es nicht reicht,
dass die Entropie irgendwann mal abnimmt. Fuer ein PM 2. Art braucht
man eine Apparatur, die die Entropie *gezielt* und *reproduzierbar*
senkt. Und da reicht es eben nicht aus, ein System mit wenigen
Freiheitsgraden zu haben.
Nehmen wir z.B. ein einzelnes Atom, welches wir als klassisch
annehmen. Dieses einzelne Atom sei in einer Box, die mit einem Stempel
vergroessert oder verkleinert werden kann. Ausser der Wechselwirkung
mit dem Stempel sei keinerlei Wechselwirkung gegeben. Der Stempel sei
masselos, koenne aber mit beliebigen Massen beschwert
werden. Ausserdem sei es moeglich den Stempel auf beliebigen
vorgegebenen Bahnen zu bewegen. Die aktuelle Position und
Geschwindigkeit des Atoms sei nicht bekannt; nur die derzeitige
Energie (die braucht man ja schon, um hinterher festzustellen, ob sich
etwas geaendert hat). Ziel ist es nun, die Entropie des Atoms zu
erringern, das heisst, das Atom entweder in ein kleineres Volumen zu
sperren (= den Kolben hineinzuschieben), ohne dem Atom Energie
zuzufuehren (ausser vielleicht temporaer), oder aber dem Atom Energie
zu entziehen, wobei am Ende das Volumen wieder gleich ist. Das
Problem: Wenn das Atom den Stempel trifft, waehrend er sich gerade
bewegt, dann nimmt es entweder Energie auf (wenn er sich nach innen
bewegt) oder gibt welche ab (wenn er sich nach aussen bewegt). Da
nichts ueber das Atom bekannt ist, kann man also nicht einfach planen,
den Stempel genau dann hineinzufahren, wenn das Atom auf der anderen
Seite ist. In der Tat koennte das Atom zu jedem Zeitpunkt gerade vor
der Wand sein, so dass man im Prinzip niemals den Stempel
hineinschieben koennte. Da man auch nicht weiss, in welche Richtung
das Atom fliegt, kann man auch nicht einfach den Stempel so bewegen,
dass das Atom, sollte es gerade anstossen, beim naechsten Mal nochmal
gerade so anstoesst, dass es seine vorher gewonnene Energie wieder
abgibt. Denn dazu muessten wir ja wissen, wann es wieder anstoesst,
und das haengt vom Winkel ab, in dem es fliegt.
Demnach haben wir also schon beim wirklich einfachen Problem eines
einzigen Atoms in einer Box keine Moeglichkeit, die Entropie zu
verringern.
Christopher Eltschka
> Wolfgang Salchow wrote:
> <>
> > Überflüssig zu erwähnen das die Maschine erst gar nicht
> > anläuft wenn die Molekül Temperaturen und Geschwindigkeiten
> > schon zu beginn ausgeglichen sind.Da hilft auch die Gravitation
> > nicht weiter.
> >
>
> Genau das ist hier der Kasus Knacktus. Wenn die Gravitation für einen
> Temperaturgradienten sorgt ist der 2HS ohne wenn und aber hinfällig.
Es ist zu beachten, dass die aufsteigende Luft sich aufgrund eben
jener Gravitaion, welche sie aufsteigenlaesst, abkuehlt. Ganz einfach,
weil die nach oben fliegenden Gasmolekuele sich auf dem Weg nach oben
nicht minder verlangsamen als ein nach oben geworfener Ball.
Und wenn sich tatsaechlich ein Temperaturgradient aufbauen sollte,
dann ist damit noch lange nicht gesagt, dass damit dieser Gradient
auch nutzbar ist. Genau derselbe Effekt, der es oben waermer macht,
sollte naemlich dann auch die Nutzung dieses Waermegefaelles
verhindern.
Um mal Deine Argumentation auf den Druck umzuschreiben: "In einem
abgeschlossenen Raum sollte immer derselbe Druck herrschen. Das gilt
aber nicht, wenn in diesem Raum ein Gravitationsfeld herrscht, denn
dann hat die Luft oben im Raum einen geringeren Druck als die Luft
unten im Raum. Wenn ich aber ein Druckgefaelle habe, dann kann ich
damit eine Maschine antreiben. Damit waewre der zweite Hauptsatz
ausgehebelt."
In der Tat ist oben der Lustdruck ein wenig geringer als unten (dass
der Luftdruck mit der Hoehe abnimmt ist sowohl theoretisch als auch
experimentell belegt). Allerdings ist es genauso bekannt, dass man aus
dieser Druckdifferenz keine Energie gewinnen kann. Ganz einfach
deshalb, weil dieselbe Gravitation, die die Luft unten "drueckender"
macht, eben auch dem Druck entgegenwirkt, welchen die Luft von unten
staerker druecken laesst als die Luft von oben.
Das bedeutet nicht, dass man sich dieses Druckgefaelle nicht zunutze
machen koennte - Ballons sind ein Beispiel hierfuer. Aber das gibt es
nicht zum Nulltarif - um leichter als Luft zu werden, musst Du erst
Energie investieren (z.B. ueber die Flamme des Heissluftballons). Und
beim Landen bekommst Du niemals mehr Energie heraus, als Du vorher
hineingesteckt hast (sondern weniger).
[...]
Hendrik van Hees
> Wenn du allerdings Objekte mit anhaltend unterschiedlichen Dichten
> benützt (z.B. O2 und N2) so werden die sich tatsächlich zu einem
> gewissen Grad entmischen. Dies ist aber eine Entmischung der Dichten
> und nicht der Temperaturen. Außerdem gibt es das Problem, daß wenn O2
> und N2 entmischt wären, sie dies nicht weiter tun, hingegen würde ein
> theoretischer Temperaturunterschied (woher auch immer) STÄNDIG
> abgebaut.
Zwei Systeme, in Deinem Beispiel O2 und N2, die Energie austauschen
können (klar, die Moleküle stoßen ja aneinander) werden in der Tat ihre
Temperaturen ausgleichen (kanonisches Ensemble).
Du kannst übrigens dieses Gasgemisch im Gravitationsfeld leicht
nachrechnen und Deine Hypothese testen. Dazu brauchst Du nur die
Zustandssumme für ein ideales Gasgemisch im thermodynam. GGw.
ausrechnen (0. Näherung ;-)). Da sollten sich dann die Partialdrücke
entsprechend der Masse der Teilchen verhalten. Ich rechne das auch
gleich mal durch (ist 'ne gute Übung).
Wenn Du dann immer noch nicht genug hast, kannst Du das gleich auch mal
quantentheoretisch nachrechnen, aber das ist bei Normalbedingungen
natürlich der Overkill und völlig überflüssig ;-).
Es wird Dir dann klar, daß das therm. Ggw. dadurch ausgezeichnet ist,
daß die Entropie eines abgeschlossenen Systems bei gegebenen äußeren
Bedingungen maximal wird. Zu den äußeren Bedingungen gehört auch das
Vorhandensein von externen Feldern (wie z.B. dem hier diskutierten
Gravitationsfeld).
>
>
> Um es mit einem Satz zu versuchen:
> Warme Objekte mit geringer Dichte steigen (im G-Feld) auf UND dehnen
> sich aus UND verringern dabei ihre Temperatur und andersherum.
Wie gesagt, rechne Dir das aus, um Dir klar zu machen, was da Sache
ist. Es entsteht ein Druck, der exponentiell mit der Höhe abnimmt.
>
>
> Das in einem Zimmer die Luft oben warm und unten kalt ist beruht
> (leider) auf dem Vorhandensein von Wärmequellen (oder Kältequellen).
Kältequellen gibt es nicht, außer im umgangssprachlichen Sinne. Es sind
höchstens Wärmesenken. Die Strömung in einem Zimmer mit Heizung beruht
in der Tat auf einem Temperaturgradienten. Es herrscht kein thermisches
Gleichgewicht, und man muß eine Tansportgleichung lösen.
>
>
> Es gibt im Netz kostenlose Software mit der du diese Experimente
> durchspielen kannst... die Ergebnisse sind allerdings ernüchternd :-(.
> (Naja man kann ja noch immer auf Simulationsfehler hoffen :-))
Was ist ernüchternd daran? Wenn die Proggis ordentlich geschrieben
sind, sollte auch ein korrektes Ergebnis herauskommen. Die
Thermodynamik ist schon relativ gut etabliert und hat sich bewährt.
> Diese Vorzugsrichtung müsste direkt auf den Temperaturunterschieden
> basieren (Maxwell'scher Dämon) oder indirekt z.B über
> Richtungs-Sortierung (Druck-Dämon... naja das mußte jetzt sein :-)).
Temperaturgradienten führen zum Energietransport (Wärmeleitung).
Entsprechend führen Druckgradienten zum Stofftransport usw.
>
> Allerdings interpretiere ich den 2.HS mikroskopisch, wo es eigentlich
> NUR unterschiedliche Temperaturen gibt und damit die Aussagekraft des
> Satzes gegen Null geht.
Ich verstehe nicht, was Du mit "es gibt nur unterschiedliche
Temperatur" meinst. Mikroskopisch ist die Entropie ein Maß für die
fehlende Information.
> PS:
> Ich glaube ich bin soweit:
> ... noch drei Tage bis zum Thermodynamik-Super-GAU
Müssen wir jetzt Angst haben ;-))?
Daniel Tscharnuter
> Ganz im Gegenteil, es wird nur für eine der beiden Seiten (Druck-Dämon
> (=PM2) Kritiker oder für mich) peinlich werden.
>
> ... es werden noch Wetten angenommen...
>
> Tschüs
>
> Tristan
>
> Highnoon ist Sonntag 12Uhr Mittags hier in der NG ;-)
Viel Glück, ich halte dir die Daumen, ich kann Thermodynamik überhaupt
nicht leiden!
Daniel
--
Diese Funktion ist natürlich hinreichend pathologisch,
bei einer Wald- und Wiesenfunktion wär uns das nicht passiert.
Hajo Ehlers
Joerg Geiger schrieb in Nachricht <3b45...@uni-wuerzburg.de>...
<>
>[..Unverschaemtheit gesnippt..]
Ich entschuldige mich für die Aussage, empfinde die Aussage gegenüber JM
aber dennoch als Unhöflich.
>
>>> Die spontane Entmischung von Mischphasen ist fiktiv. Ich bitte um
>>> experimentellen Nachweis.
>
>> In den höheren Schichten der Atmosphäre ist die He Anteil großer als am
>> Boden.
>
>Wieviel ppm macht das aus?
Ob das nun 1ppm , 0,00001ppm spielt keine Rolle. Es kommt definitiv zu einer
entmischung von Gasen und sei sie nur partiell.
Dies passiert nur bei vorhandensein einer Schwerkraft.
>
>> CO2 / NOx Anteil ist am Erdboden am höchsten. Wohn mal an einer belebten
>> Strasse in einer Souterrainwohnung.
Der CO2 / NOX Anteil unterhalb ( in einer Senke ) einer Straße ist höher
als auf der Strassenebene - also dort , wo Sie erzeugt werden
>
>Was hat das mit spontaner Entmischung zu tun? Diese Gase werden in Boden-
>naehe erzeugt und diffundieren langsam. Warum waten wir nicht knietief
>im CO_2?
Weil die Atmosphäre in bewegung ist , wäre es auf der Erde einige Grade
kälter, könnte es durchaus dazu kommen.
>
>> Geh mal in einen leeren Futtersilo. Der bereich am Boden könnte tödlich
>> sein
>
>Auch hier findet keine Entmischung statt, sondern CO_2 entsteht bei den
>Gaerungsvorgaengen und wegen fehlender Moeglichkeit zur Durchmischung
>verbleibt das CO_2 im Silo.
>
>> Erzeug mal Wasserstoff und frag dich:
>> wo sich das O2 in 1 Woche befindet.
>> wo sich das H in 1 Woche befindet
> ^^
> H_2
>
>Irgendwo, nicht vorhersagbar.
Leider nicht:
H2 hat es in die obere Stratosphäre geschafft.
Das O2 irgendwo zwischen Erdboden und dem Rest der Atmosphäre.
>
>> Du kannst für alle obigen Beispiele die Luft kräftig durchrühren. Beim
>> Ergebniss kommts aufs gleiche raus.
>> Soviel zu spontaner Entmisching.
>
>Kein Beispiel fuer spontane Entmischung. Spontane Entmischung haetten
>wir, wenn Du zeigen koennst, dass in einem verschlossenen Gefaess ein
>Gas_gemisch_ aus zB He und Ar sich nachweisbar auftrennt.
Es ist eine Frage der Schwerkraft und der große des Gefaesse , das es zu
einer Entmischung kommt.
Je stärker die Kraft, des kleiner kann das Gefäß sein. Die Temperautur lasse
ich jetzt mal aussen vor.
Baue eine 2000m hohen turm und fülle diesen mit He und Ar.
Allerdings kommt es nicht zu einer 100% entmischung.
viele Grüße
Hajo
Hajo Ehlers
>Somit geht es nur noch um den Beweis ob sich ein spontan und immer
>wieder durch die Gravitation bedingter Konzentrationsgradient aufbaut.
>(Wie bei dem oben angesprochenen Xenon-Neon-Gemisch)
Wie ich selbst schon sagte, ist genau dies zu beweisen.
und dann Tschüs 2HS der TM und das alles ohne diesen Dämon.
Man Braucht den Dämon auch nicht, man muss nur über die Eigenschaften der
Teilchen und der auf sie einwirkenden Kräfte bescheid wissen.
>
>Ich gebe zu, daß ich selbst ein wenig überrascht bin. Da zerbricht man
>sich jahrelang den Kopf über irgendwelche Dämonen und dann taucht hier
>sowas auf.
>
>Wurde der angebliche Temperaturunterschied von 11K beim Experiment des
>russischen Ingenieurs E.G. Sparin nicht nachgeprüft ???
>
Ich habe mal meine russische Verbindunge gebeten, über Sparin information zu
bekommen. Mal sehen was sich daraus ergibt.
Viele Grüße
Hajo
P.S Bist du auch per email erreichbar ?
Harald Geyer
Christopher Eltschka wrote:
>
> Das Problem mit der Waermekraftmaschine ist, dass es nicht reicht,
> dass die Entropie irgendwann mal abnimmt. Fuer ein PM 2. Art braucht
> man eine Apparatur, die die Entropie *gezielt* und *reproduzierbar*
> senkt. Und da reicht es eben nicht aus, ein System mit wenigen
> Freiheitsgraden zu haben.
Da hab' ich mich wohl etwas ungeschickt ausgedrückt. Mir ist schon
klar, dass eine zufällige Verringerung der Entropie nichts bringt.
Mir geht es darum, einen Beweis zu finden, dass ein PM2 auch auf
mikroskopischer Ebene nicht geht.
Es liegt wahrscheinlich nur an der Unzulänglichkeit, der mir zur
Verfügungstehenden Literatur, aber ich hab' bis jetzt nichts
brauchbares gefunden und hoffe in der NG entweder gleich eine
ordentliche Darstellung zu bekommen, oder zumindest ein paar
Tipps, wo ich noch suchen könnte.
[Eine sehr schöne und verständliche Erklärung zur TD auf
mikroskopischer Ebene]
Das ist ein gutes Beispiel um zu zeigen, dass es keinesfalls leicht
ist ein PM2 zu bauen, die Frage die mich derzeit beschäftigt ist
aber: Wie kann man _beweisen_, dass es überhaupt nicht geht?
Viele Grüße!
Harald
Tristan Stark
>P.S Bist du auch per email erreichbar ?
Welch eine Frage. Schau in den Header.
Lieber sind mir zwar öffentliche Diskussionen aber bei dem Thema kann
ich dich verstehen :-)
Tu dir keinen Zwang an,
Tristan
PS: Wenn du morgen Mittag Zeit hast, schau mal in die NG. Ich werde
meine bislang besten PM2-Vorschlag veröffentlichen.
Thomas Kieven
news:9i2ian$852$1...@haraldgeyer.fqdn.th-h.de...
Hi,
> 4) Soweit wir heute wissen hat es nicht einmal die Natur geschafft.
> Von da her würde ich erwarten, dass es nicht geht - mir fehlt aber
> einfach der Beweis. Wenn ich diesen Beweis nirgens finde, dann
> ist das für mich eben ein Kritikpunkt. - Kann natürlich auch an
> meiner Fähigkeit zu suchen liegen, man kann aber nicht behaupten,
> dass ich mich nicht bemüht hätte.
Das liegt weniger an der fehlenden Fähigkeit zu suchen, sondern
vielmehr daran, daß es in der Physik (und nicht nur da) Aussagen
gibt, die grundsätzlich nicht beweisbar sind. Das sind z.B. die
grundlegenden Aussagen (Postulate) aus denen dann die Theorien
wie die QT entwickelt wurden.
So gründet der 2. Hauptsatz und in Konsequenz die Nicht-Existenz
eines PM 2. Art auf der Tatsache, daß noch nie beobachtet wurde,
daß die Entropie eines isolierten Systems abnimmt. Trotzdem spricht
nichts dagegen, daß es eines Tages doch beobachtet wird. Dann müßte
die zugehörige Theorie modifiziert werden.
Gruß
Thomas
Harald Geyer
Mir ist da noch etwas eingefallen:
Christopher Eltschka wrote:
[Wärmekraftmaschine mit nur einem Teilchen als Arbeitsmedium, Problem
der Fehlenden Information]
> Wenn das Atom den Stempel trifft, waehrend er sich gerade
> bewegt, dann nimmt es entweder Energie auf (wenn er sich nach innen
> bewegt) oder gibt welche ab (wenn er sich nach aussen bewegt). Da
> nichts ueber das Atom bekannt ist, kann man also nicht einfach planen,
> den Stempel genau dann hineinzufahren, wenn das Atom auf der anderen
> Seite ist. In der Tat koennte das Atom zu jedem Zeitpunkt gerade vor
> der Wand sein, so dass man im Prinzip niemals den Stempel
> hineinschieben koennte. Da man auch nicht weiss, in welche Richtung
> das Atom fliegt, kann man auch nicht einfach den Stempel so bewegen,
> dass das Atom, sollte es gerade anstossen, beim naechsten Mal nochmal
> gerade so anstoesst, dass es seine vorher gewonnene Energie wieder
> abgibt. Denn dazu muessten wir ja wissen, wann es wieder anstoesst,
> und das haengt vom Winkel ab, in dem es fliegt.
Zuerst ist mir die Idee gekommen, man könnte den Aufbau dahingehend
verändern, dass man ein Rohr mit zwei Stempeln hat, zwischen denen
sich unser Arbeitsteilchen befindet. Das Arbeitsteilchen wird sich
zwischen den Stempeln hin und her bewegen und diese dabei
auseinander drücken.
Wenn die Stempel am Ende des Rohres sind (wir nehmen an sie können
nicht hinausgedrückt werden), schieben wir ein Zwischenwand in der
Mitte in das Rohr und versuchen die beiden Stempel mit geringem
Energieaufwand zurückzubewegen:
Auf der Seite mit dem Arbeitsteilchen wird uns das nicht gelingen,
auf der anderen Seite schon. Wenn wir die Wand wieder herausnehmen,
dann wird das Arbeitsteilchen den Kolben wieder zum Rand zurück
drücken und dabei noch mehr Energie abgeben.
Durch das Einschieben der Mittelwand, können wir das Volumen, in
dem sich das Teilchen aufhalten kann, halbieren ohne am Teilchen
Arbeit zu verrichten.
Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
Viele Grüße!
Harald
Harald Geyer
[Erfolglosigkeit bei der Suche nach einem Beweis des 2. HS]
> Das liegt weniger an der fehlenden Fähigkeit zu suchen, sondern
> vielmehr daran, daß es in der Physik (und nicht nur da) Aussagen
> gibt, die grundsätzlich nicht beweisbar sind. Das sind z.B. die
> grundlegenden Aussagen (Postulate) aus denen dann die Theorien
> wie die QT entwickelt wurden.
> So gründet der 2. Hauptsatz und in Konsequenz die Nicht-Existenz
> eines PM 2. Art auf der Tatsache, daß noch nie beobachtet wurde,
> daß die Entropie eines isolierten Systems abnimmt.
Diesen Eindruck gewinne ich auch zunehmend - ich habe inzwischen
auch einige Stellen (z. B. im Gerthsen) gefunden, an denen von
2. HS als "Erfahrungssatz" gesprochen wird.
Dennoch erwecken viele Bücher (manche direkt, viele deuten das
aber auch nur an) den Eindruck, dass der 2. HS aus den
Grundgesetzen der Mechanik mit statistischen Methoden abgeleitet
werden kann.
Auch viele Physiker scheinen dieser Meinung anzuhängen (vgl.
Matthias Kleinmann im Thread "Der Ein-Atom-Druck-Daemon"
MsgID: <9ibj7r$e2t$04$1...@news.t-online.com>) und eine verlässliche
Gültigkeit des 2.HS anzunehmen. Wenn der Beweis erbracht werden
kann ist auch nichts schlimmes dabei (dann ist die Kritik aus
dem Subject eine rein didaktische. Sollte der Beweis jedoch nicht
möglich sein bzw. existieren, dann handelt es sich bei dieser
Einstellung aber um Dogmatismus. Insbesodere ist dann die
herablassende Art, mit der viele den PM2-Bauern begegnen, absolut
nicht angebracht. (Herablassendes Verhalten ist natürlich nie
angebracht, aber ich glaube es ist klar, was ich meine.)
Viele Grüße!
Harald
Michael Dahms
>
> Diesen Eindruck gewinne ich auch zunehmend - ich habe inzwischen
> auch einige Stellen (z. B. im Gerthsen) gefunden, an denen von
> 2. HS als "Erfahrungssatz" gesprochen wird.
Ein anderer Ausdruck für Axiom, d.h. es gibt kein bekanntes experiment,
daß dem 2. HS der Thermodynamik widerspricht, und er ist kompatibel mit
allen anderen Axiomen.
Hendrik van Hees hat micht mal darauf hingewiesen, daß heute der 2. HS
aus der Quantenstatistik herleitbar ist. Da ich von Quantenstatistik
nichts verstehe, habe ich auf die Herleitung verzichtet.
Noch zum Begriff Axiom: Man spricht auch von den Newton'schen Axiomen.
IIRC sind die heute aus der ART herleitbar.
Das ganz läuft darauf hinaus, daß AFAIK die ganze Physik heute auf QT
und ART aufbaut. Die große Vereinigung steht noch aus.
Michael Dahms
Herwig Huener & Josella Simone Playton
Michael Dahms wrote:
>
> ...
> Hendrik van Hees hat micht mal darauf hingewiesen, daß heute der 2. HS
> aus der Quantenstatistik herleitbar ist. Da ich von Quantenstatistik
> nichts verstehe, habe ich auf die Herleitung verzichtet.
Da könnte er sich irren. ThermoDynamik scheint nahezu außerhalb
der Physik zu stehen, weil man die BegriffsBildungen auc
auf nichtphysikalische dinge anwenden kann. Ein bekanntes
Beispiel ist die Informatik.
Da nun aber auch wieder wahr ist, daß es keine Information
ohne physikalischen Träger gibt, bin ich seit einiger
Zeit mit der "außerhalb-der-Physik"-AusSage wieder vorsichtiger.
Auch deshalb, weil TD und QM da besonders interessant werden,
wo sie zusammen auftreten.
Herwig
--
Herwig Huener webmaster!@!Josella-Simone-Playton.de +49
Josella Simone josella!@!Josella-Simone-Playton.de 8095
Playton http://www.Josella-Simone-Playton.de 2230
GruberStrasse 10 A / D-85655 GrossHelfenDorf / Bayern / EU
Tristan Stark
Harald Geyer <Harald...@utanet.at> schrieb:
>Auch viele Physiker scheinen dieser Meinung anzuhängen (vgl.
>Matthias Kleinmann im Thread "Der Ein-Atom-Druck-Daemon"
>MsgID: <9ibj7r$e2t$04$1...@news.t-online.com>) und eine verlässliche
>Gültigkeit des 2.HS anzunehmen. Wenn der Beweis erbracht werden
>kann ist auch nichts schlimmes dabei (dann ist die Kritik aus
>dem Subject eine rein didaktische. Sollte der Beweis jedoch nicht
>möglich sein bzw. existieren, dann handelt es sich bei dieser
>Einstellung aber um Dogmatismus. Insbesodere ist dann die
>herablassende Art, mit der viele den PM2-Bauern begegnen, absolut
>nicht angebracht. (Herablassendes Verhalten ist natürlich nie
>angebracht, aber ich glaube es ist klar, was ich meine.)
Diese herablassende Art von Matthias ist mir nicht entgangen.
...man gewöhnt sich allerdings daran.
Schließlich haben die Jungs auch ganzschön was zu verlieren. Da wird
der ehrenwerte über hundert Jahre alter 2.HS evtl. von so einem
"Dahergelaufenen" wie mir vielleicht sogar gestürzt.
Andererseits muß ich zugeben, daß ich selber herablassend über gewisse
Erfinderkollegen denke, die nichts besseres zu tun haben (hatten) als
völlig funktionsuntüchtige Maschinen als PM2s anzupreisen und damit
den gesamten Stand der PM2-"Forscher" :-) zu diskreditieren. Dies hat
am Anfang des 20. Jahrhunderts dazu geführt, daß Leo Szilard (späterer
Nobelpreisträger) sich dazu berufen gefühlt hat einen vernichtenden
Beweis gegen die funktionstüchtige Existenz von Maxwell'schen Dämonen
zu führen. Was seinerseits zu einen über 70jährigen Dornröschenschlaf
der gasamten PM2-Forschung geführt hat.
Aber was rege ich mich auf. Naja, jedenfalls prahle ich nicht herum
und versuche Steuergelder zu erschleichen sondern beschränke mich auf
Simulation, Berechnung (soweit ich sie beherrsche) und den anregenden
argumentativen Austausch mit euch <schleimmodus aus> .
Tschüs
Tristan
PS: Könnte mal einer was dazu
<q9j9kto76guhpg143...@4ax.com> sagen,
ich glaube ja selbst nicht was ich da schreibe.
--
Die Menge der Physiker, die auf beiden Ohren blind ist,
ist kleiner gleich der Menge, die es nur auf einem ist
... was wirklich nichts Gutes verheißt ;-)
Roland Franzius
Harald Geyer schrieb:
Und wie bekommst du heraus, an welcher Seite du drücken musst? (Dein
Anschlagmechanismus am Ende zeigt, dass du die Falle ahnst.) Du kannst dich
drehen und wenden wie du willst: Entweder verwendest du geheime Information
um an das Geld auf der Bank zu kommen, dann gehörst du zum System und bist
in den Prozess mit einzubinden, oder du bist ehrlich und respektierst den 2.
Hauptsatz, der nur dein statistisches Unwissen auf den Punkt bringt.
--
Roland Franzius
Martin Vennekamp
> Da könnte er sich irren. ThermoDynamik scheint nahezu außerhalb
> der Physik zu stehen, weil man die BegriffsBildungen auc
> auf nichtphysikalische dinge anwenden kann. Ein bekanntes
> Beispiel ist die Informatik.
>
war die Untersuchung des schwarzen Strahlers durch Max Planck. Die
Quantenmechanik war von Planck als eine Erweiterung der
Strahlungsthermodynamik gedacht. Die Grundlagen der Quantisierung hat er
in dem Buch "Vorlesungen ueber die Theorie der Waermestrahlung"
beschrieben. Wer die Gelegenheit dazu hat sollte sich mal die Einleitung
dieses Buches durchlesen, um die Bedeutung der Thermodynamik für die
Entwicklung der QM einzuordnen.
Martin
Herwig Huener
Martin Vennekamp schrieb:
>
> ... Wer die Gelegenheit dazu hat sollte sich mal die Einleitung
> dieses Buches durchlesen, um die Bedeutung der Thermodynamik für die
> Entwicklung der QM einzuordnen.
Da fällt mir eine weitergehende Frage ein: Wenn die Welt eine
klassische Welt *wäre*,
wäre es dann denkbar, daß die Information ein von der Physik völlig
getrenntes Konzept sein könnte? Und dann auch die ThermoDynamik?
(ND würde darauf antworten: Wenn es eine ganze Zahl kleiner als vier
und größer als 3 gäbe, ...)
Herwig
Wolfgang Salchow
> aus der Quantenstatistik herleitbar ist. Da ich von Quantenstatistik
> nichts verstehe, habe ich auf die Herleitung verzichtet.
Das ist gleich dreifach Schade.Denn ich versteh auch nicht's davon und
gleichzeitig ist es für mich der einzig interesante Punkt an der ganzen
Diskusion.
Gruß,
Wolfgang Salchow
Harald Geyer
Roland Franzius wrote:
>
> Harald Geyer schrieb:
>
> > Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
> > nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
> > Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
> > sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
> > konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
> > eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
> > bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
> > zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
> > Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
> > durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
> > weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
> > und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
> >
> >
>
> Und wie bekommst du heraus, an welcher Seite du drücken musst?
Ich drücke einfach an beiden Seiten ganz schwach - ein umgebendes
Medium (wie z. B.) Luft erledigt das für mich sogar gratis.
> (Dein
> Anschlagmechanismus am Ende zeigt, dass du die Falle ahnst.)
Im Grunde braucht man den Anschlag nicht unbedingt, weil das umgebende
Medium ab einem gewissen Punkt dominiert, aber falls es durch einen
unglücklichen Zufall einmal soweit kommt, dass der Stempel ganz
herausfährt, ist das Gerät hin.
> Du kannst dich
> drehen und wenden wie du willst: Entweder verwendest du geheime Information
> um an das Geld auf der Bank zu kommen, dann gehörst du zum System und bist
> in den Prozess mit einzubinden,
Ich weiß nicht wo da noch Informationsverarbeitung lauern könnte. Das
Hauptproblem ist IMHO, dass ich nicht mehrere meiner Maschinchen
synchonisieren kann - es hat aber auch noch niemand gezeigt, dass das
notwendig wäre.
> oder du bist ehrlich und respektierst den 2.
> Hauptsatz, der nur dein statistisches Unwissen auf den Punkt bringt.
Das hab' ich die längste Zeit getan. Als klar wurde, dass wir die TD
in der Schule auslassen, hab' ich aber begonnen, mich selbst damit
zu beschäftigen. Irgendwann wurde mir klar, dass in fast allen meinen
Büchern davon ausgegangen wird, dass der 2.HS gilt, während die
Argumentation dafür auf sehr wackeligen Beinen steht (in diesen
Büchern) bzw. dass es auch sehr unterschiedliche Auffassungen gibt,
ob der 2.HS nun nur ein Erfahrungssatz ist, oder ob er beweisbar ist.
Diese Antwort versuche ich hier zu finden.
Viele Grüße!
Harald
Harald Geyer
Michael Dahms wrote:
>
> Harald Geyer wrote:
> >
> > Diesen Eindruck gewinne ich auch zunehmend - ich habe inzwischen
> > auch einige Stellen (z. B. im Gerthsen) gefunden, an denen von
> > 2. HS als "Erfahrungssatz" gesprochen wird.
>
> Ein anderer Ausdruck für Axiom, d.h. es gibt kein bekanntes experiment,
> daß dem 2. HS der Thermodynamik widerspricht, und er ist kompatibel mit
> allen anderen Axiomen.
Wenn das wahr ist, dann ist aber der Umgang der Physiker mit dem 2. HS
nicht ganz in Ordnung. Der mikroskopische Bereich ist nur relativ
schwer experimentell zugänglich und daher kaum überprüft.
Während man Milliarden für die Gravitatinswellenforschung ausgibt (Das
jetzt bitte nicht falsch verstehen! Ich bin sehr für die GWF.) scheint
sich niemand um eine systematische Untersuchung des Phänomens zu
bemühen. Die PM2-Bauer würden ja eine wichtige Aufgabe auf diesem
Gebiet erfüllen - nur leider nicht besonders koordiniert und
systematisch.
Allerdings findet man in vielen Büchern die Argumentation, dass man
alle bekannten Systeme theoretisch mit den Grundgesetzen der Mechanik
vollständig kann und der 2. HS daher kein Axiom ist.
> Hendrik van Hees hat micht mal darauf hingewiesen, daß heute der 2. HS
> aus der Quantenstatistik herleitbar ist. Da ich von Quantenstatistik
> nichts verstehe, habe ich auf die Herleitung verzichtet.
Wenn das so ist, dann frage ich mich nur warum er das hier nicht sagt.
Der Thread läuft seit über einer Woche und er hat auch schon etwas
dazu gepostet.
Viele Grüße!
Harald
Thorsten Siebenborn
Tristan Stark schrieb:
>Harald Geyer schrieb:
>
>>Auch viele Physiker scheinen dieser Meinung anzuhängen (vgl.
>>Matthias Kleinmann im Thread "Der Ein-Atom-Druck-Daemon"
>>MsgID: <9ibj7r$e2t$04$1...@news.t-online.com>) und eine verlässliche
>>Gültigkeit des 2.HS anzunehmen. Wenn der Beweis erbracht werden
>>kann ist auch nichts schlimmes dabei (dann ist die Kritik aus
>>dem Subject eine rein didaktische. Sollte der Beweis jedoch nicht
>>möglich sein bzw. existieren, dann handelt es sich bei dieser
>>Einstellung aber um Dogmatismus. Insbesodere ist dann die
>>herablassende Art, mit der viele den PM2-Bauern begegnen, absolut
>>nicht angebracht. (Herablassendes Verhalten ist natürlich nie
>>angebracht, aber ich glaube es ist klar, was ich meine.)
Dem ist eigentlich nichts hinzuzufügen.
>Diese herablassende Art von Matthias ist mir nicht entgangen.
>
>...man gewöhnt sich allerdings daran.
>
>Schließlich haben die Jungs auch ganzschön was zu verlieren. Da wird
>der ehrenwerte über hundert Jahre alter 2.HS evtl. von so einem
>"Dahergelaufenen" wie mir vielleicht sogar gestürzt.
Was mich ehrlich gesagt wundert, ist, dass ich neben konstruktiven
Argumenten den offensichtlichen (!) Gegenbeweis für deine Behauptung
nicht finde. Ich glaube wirklich langsam, ich bin zu doof :-).
Und solange der Gegenbeweis nicht existiert, sind feindliche Aus-
fälle ohne argumentativen Hintergrund nicht angebracht. Das Pro-
blem ist klar gestellt und der "Tristan-Effekt" (Stark-Effekt gibt's
schon) ist eine theoretische Herausforderung, bei der auch bei
einem Gegenbeweis sehr viel gelernt werden kann; vor allem, da es
sich inzwischen um eine durchaus durchführbare Idee handelt.
Wenn ich Zeit finde (leider eher derzeit nicht :-( ), würde ich das
Problem
gern mal rechnerisch durchdenken ggf. simulieren.
Was mich jetzt aber noch mehr verwundert, ist, dass hier Leute,
die hier in dsp als kompetente Experten gelten, seltsamerweise
bis jetzt auch keine Lösung aus dem Handgelenk geschüttelt haben...
Ist das Problem uninteressant ?!
Viel Glück erstmal jedenfalls
Thorsten
Roland Franzius
Harald Geyer schrieb:
> Hallo!
>
> Roland Franzius wrote:
> >
> > Harald Geyer schrieb:
> >
> > > Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
> > > nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
> > > Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
> > > sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
> > > konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
> > > eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
> > > bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
> > > zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
> > > Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
> > > durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
> > > weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
> > > und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
> > >
> > >
> >
> > Und wie bekommst du heraus, an welcher Seite du drücken musst?
>
> Ich drücke einfach an beiden Seiten ganz schwach - ein umgebendes
> Medium (wie z. B.) Luft erledigt das für mich sogar gratis.
>
> > (Dein
> > Anschlagmechanismus am Ende zeigt, dass du die Falle ahnst.)
>
> Im Grunde braucht man den Anschlag nicht unbedingt, weil das umgebende
> Medium ab einem gewissen Punkt dominiert, aber falls es durch einen
> unglücklichen Zufall einmal soweit kommt, dass der Stempel ganz
> herausfährt, ist das Gerät hin.
>
Unglückliche Zufälle sind das Thema des 2. Hauptsatzes. Jeder der damit hantiert,
sollte die Abschätzung von Wahrscheinlichkeiten beherrschen.
>
> > Du kannst dich
> > drehen und wenden wie du willst: Entweder verwendest du geheime Information
> > um an das Geld auf der Bank zu kommen, dann gehörst du zum System und bist
> > in den Prozess mit einzubinden,
>
> Ich weiß nicht wo da noch Informationsverarbeitung lauern könnte. Das
> Hauptproblem ist IMHO, dass ich nicht mehrere meiner Maschinchen
> synchonisieren kann - es hat aber auch noch niemand gezeigt, dass das
> notwendig wäre.
>
Das synchronisieren schaffst du nicht. Per Definition sind die Einzelsysteme
eines statistischen Ensembles statistisch unabhängig (physikalisch entkoppelt und
maximal randomisiert). Wenn du mit deiner Maschine Glück haben solltes, gibts
leider genügend viele andere, die deine Gewinne zunichte machen. Es ist immer von
einem beliebig großen Ensemble gleicher Maschinchen die Rede, nicht von der
kleinen Ausnahmezahl von Lottogewinnern .
>
> > oder du bist ehrlich und respektierst den 2.
> > Hauptsatz, der nur dein statistisches Unwissen auf den Punkt bringt.
>
> Das hab' ich die längste Zeit getan. Als klar wurde, dass wir die TD
> in der Schule auslassen, hab' ich aber begonnen, mich selbst damit
> zu beschäftigen. Irgendwann wurde mir klar, dass in fast allen meinen
> Büchern davon ausgegangen wird, dass der 2.HS gilt, während die
> Argumentation dafür auf sehr wackeligen Beinen steht (in diesen
> Büchern) bzw. dass es auch sehr unterschiedliche Auffassungen gibt,
> ob der 2.HS nun nur ein Erfahrungssatz ist, oder ob er beweisbar ist.
>
Der zweite Hauptsatz ist eine Spezialform des Gesetzes der großen Zahl. Es
besagt, dass in 100000 Kisten mit einem Atom, von denen nur der Mittelwert der
Energie bekannt ist, genau die Hälfte in der linken und die andere in der
rechten Hälfte des Kastens die Hälfte der Zeit ist und dass dieses Mittel relativ
mit 1/sqrt(100000) schwankt. Auch die höheren Momente der Teilchenzahl pro Hälfte
oder die bedingte Wahrscheinlichkeit für Mehrfachstöße in bestimmten Zeiträumen
sind sind exakt berechenbar.
Was du mit deinem Einzelsystem zufällig zustande bekommst, ist relativ selten,
wenn es Entropiegewinn im Einzelfall bedeutet. Das ist eine Tautologie. Die Zahl
der Systeme, die in der anderen Richtung laufen, ist größer, sodass für ein
gewähltes Ensemble die Bilanz stimmt.
Man kanns auch andersrum ausdrücken: Wär der Verlust von Wärmeenergie in Form von
mechanischer Energie der Normalfall, wäre der umgekehrte Vorfall selten und
erstrebenswert.
--
Roland Franzius
Michael Dahms
>
> Hallo!
>
> Michael Dahms wrote:
> >
> > Hendrik van Hees hat micht mal darauf hingewiesen, daß heute der 2. HS
> > aus der Quantenstatistik herleitbar ist. Da ich von Quantenstatistik
> > nichts verstehe, habe ich auf die Herleitung verzichtet.
>
> Wenn das so ist, dann frage ich mich nur warum er das hier nicht sagt.
> Der Thread läuft seit über einer Woche und er hat auch schon etwas
> dazu gepostet.
Weil es nichts mit Physik zu tun hat, wenn jemand, der selbst keine
Ahnung von Quantenstatistik hat, den 2. HS der Thermodynamik infrage stellt.
Michael Dahms
Tristan Stark
>Der zweite Hauptsatz ist eine Spezialform des Gesetzes der großen Zahl. Es
>besagt, dass in 100000 Kisten mit einem Atom, von denen nur der Mittelwert der
>Energie bekannt ist, genau die Hälfte in der linken und die andere in der
>rechten Hälfte des Kastens die Hälfte der Zeit ist und dass dieses Mittel relativ
>mit 1/sqrt(100000) schwankt.
Sorry Harald, zu deinen Überlegungen kann ich noch nichts sagen (habe
sie noch nicht vollständig durchgelesen (durchdacht)).
Roland, dann erkläre mir bitte das Ergebnis dieses Versuchs:
<866bgtcimadth6cmm...@4ax.com>
Wenn die Statistik bei mikroskopischen Objekten gilt (was ich nicht
bezweifle) dann ist ein "Aufblasen" der Abmessungen auf makroskopische
Dimensionen erlaubt (bzw. kann man diesen Murmelversuch auch ohne
einen Hintergedanken an Gasatome, und Thermodynamik durchführen). Wenn
ich im obigen Experiment die "Lippen" weggelassen hätte, hätte sich
dein 50% zu 50% Ergebnis eingestellt. MIT den Lippen sah das aber GANZ
ANDERS aus. Und komm mir jetzt nicht mit
Lautsprecher-Energiezufuhr-Argumenten.
Tschüs
Tristan
Tristan Stark
>Was mich ehrlich gesagt wundert, ist, dass ich neben konstruktiven
>Argumenten den offensichtlichen (!) Gegenbeweis für deine Behauptung
>nicht finde. Ich glaube wirklich langsam, ich bin zu doof :-).
wo es nichts gibt, kann man ... :-)
>>Und solange der Gegenbeweis nicht existiert, sind feindliche Aus-
>fälle ohne argumentativen Hintergrund nicht angebracht. Das Pro-
>blem ist klar gestellt und der "Tristan-Effekt" (Stark-Effekt gibt's
>schon)
Ohhh, bitte nicht! Können wir uns auf "Druck_Dämon" oder
"Geometrie-Effekt" einigen (das obige klingt mir zu bescheuert, bzw.
ist besetzt)
>ist eine theoretische Herausforderung, bei der auch bei
>einem Gegenbeweis sehr viel gelernt werden kann; vor allem, da es
>sich inzwischen um eine durchaus durchführbare Idee handelt.
<michvoneinemohrzumanderengrinsensehend>
>Wenn ich Zeit finde (leider eher derzeit nicht :-( ), würde ich das
>Problem
>gern mal rechnerisch durchdenken ggf. simulieren.
>
>Was mich jetzt aber noch mehr verwundert, ist, dass hier Leute,
>die hier in dsp als kompetente Experten gelten, seltsamerweise
>bis jetzt auch keine Lösung aus dem Handgelenk geschüttelt haben...
Ist mir auch schon aufgefallen. Jegliche Diskussion mit Hendrik und
ähnlichen "Kalibern", bei der ich meine Druck-Dämon Vorschläge zur
Sprache bringe, reißt sofort ab.
>Ist das Problem uninteressant ?!
Sagen wir mal so, sie haben KEIN INTERESSE daran sich mögliche Fehler
einzugestehen.
Tschüs
Tristan
Roland Franzius
Tristan Stark schrieb:
> Roland Franzius <Roland....@uos.de> schrieb:
>
> >Der zweite Hauptsatz ist eine Spezialform des Gesetzes der großen Zahl. Es
> >besagt, dass in 100000 Kisten mit einem Atom, von denen nur der Mittelwert der
> >Energie bekannt ist, genau die Hälfte in der linken und die andere in der
> >rechten Hälfte des Kastens die Hälfte der Zeit ist und dass dieses Mittel relativ
> >mit 1/sqrt(100000) schwankt.
>
> Sorry Harald, zu deinen Überlegungen kann ich noch nichts sagen (habe
> sie noch nicht vollständig durchgelesen (durchdacht)).
>
> Roland, dann erkläre mir bitte das Ergebnis dieses Versuchs:
> <866bgtcimadth6cmm...@4ax.com>
>
> Wenn die Statistik bei mikroskopischen Objekten gilt (was ich nicht
> bezweifle) dann ist ein "Aufblasen" der Abmessungen auf makroskopische
> Dimensionen erlaubt (bzw. kann man diesen Murmelversuch auch ohne
> einen Hintergedanken an Gasatome, und Thermodynamik durchführen). Wenn
> ich im obigen Experiment die "Lippen" weggelassen hätte, hätte sich
> dein 50% zu 50% Ergebnis eingestellt. MIT den Lippen sah das aber GANZ
> ANDERS aus. Und komm mir jetzt nicht mit
> Lautsprecher-Energiezufuhr-Argumenten.
Kann leider nicht feststellen, welches Experiment du meinst. Es gilt aber die folgende
Regel, die ich für mich aufgestellt habe. Wer mir aus einem bestimmten Gebiet, dass
ich zu kennen glaube, eine einfache Frage nicht zu meiner Zufriedenheit beantworten
kann, dem beantworte ich auch keine.
Frage: Wie wirkt sich dein Experiment auf deine Stromrechnung, deinen Kühlschrank und
dein Girokonto aus? Und nun komm mir nicht damit, dass sei vernachlässigbar. Der
Ordungsgewinn beim Sortieren von 100 Kugeln mit einem Gerät aus 10^23 Teilchen ist
ebenfalls vernachlässigbar.
--
Roland Franzius
Harald Geyer
Michael Dahms wrote:
>
> Harald Geyer wrote:
> > Wenn das so ist, dann frage ich mich nur warum er das hier nicht sagt.
> > Der Thread läuft seit über einer Woche und er hat auch schon etwas
> > dazu gepostet.
>
> Weil es nichts mit Physik zu tun hat, wenn jemand, der selbst keine
> Ahnung von Quantenstatistik hat, den 2. HS der Thermodynamik infrage stellt.
Er hätte ja wenigstens anmerken können das es diese Herleitung gibt. HvH
wäre auch einer der wenigen, denen ich das sogar glauben würde, ohne es
selbst nachzulesen.
Viele Grüße!
Harald
Harald Geyer
Roland Franzius wrote:
>
> Harald Geyer schrieb:
>
> > Hallo!
> >
> > Im Grunde braucht man den Anschlag nicht unbedingt, weil das umgebende
> > Medium ab einem gewissen Punkt dominiert, aber falls es durch einen
> > unglücklichen Zufall einmal soweit kommt, dass der Stempel ganz
> > herausfährt, ist das Gerät hin.
> >
> > > Du kannst dich
> > > drehen und wenden wie du willst: Entweder verwendest du geheime Information
> > > um an das Geld auf der Bank zu kommen, dann gehörst du zum System und bist
> > > in den Prozess mit einzubinden,
> >
> > Ich weiß nicht wo da noch Informationsverarbeitung lauern könnte. Das
> > Hauptproblem ist IMHO, dass ich nicht mehrere meiner Maschinchen
> > synchonisieren kann - es hat aber auch noch niemand gezeigt, dass das
> > notwendig wäre.
> >
> Das synchronisieren schaffst du nicht.
Hab' ja auch nichts anders behauptet.
> Per Definition sind die Einzelsysteme
> eines statistischen Ensembles statistisch unabhängig (physikalisch entkoppelt und
> maximal randomisiert). Wenn du mit deiner Maschine Glück haben solltes, gibts
> leider genügend viele andere, die deine Gewinne zunichte machen.
Die Stempel werden sicher manchmal nur hin und her zittern, aber das
macht
ja auch nichts. Die meiste Zeit werden sie ordentlich hin und her
bewegen -
von der Mitte zum Anschlag und wieder zurück. Für das Funktionsprinzip
wäre es nicht notwendig die Maschinen zu koppeln.
> Der zweite Hauptsatz ist eine Spezialform des Gesetzes der großen Zahl. Es
> besagt, dass in 100000 Kisten mit einem Atom, von denen nur der Mittelwert der
> Energie bekannt ist, genau die Hälfte in der linken und die andere in der
> rechten Hälfte des Kastens die Hälfte der Zeit ist und dass dieses Mittel relativ
> mit 1/sqrt(100000) schwankt.
Ok, das ist eine relativ einfache Rechnung, die man in fast jedem Buch
zu
diesem Thema - mehr oder weniger populär aufbereitet (kaputte Tasse) -
findet.
> Auch die höheren Momente der Teilchenzahl pro Hälfte
> oder die bedingte Wahrscheinlichkeit für Mehrfachstöße in bestimmten Zeiträumen
> sind sind exakt berechenbar.
Das ist schon klar - wenn es nicht berechenbar wäre, dann würde ich
jegliche
Physik an den Nagel hängen.
> Was du mit deinem Einzelsystem zufällig zustande bekommst, ist relativ selten,
^^^^^^^^
Das ist der springende Punkt. Es ist _nicht_ zufällig!
> Man kanns auch andersrum ausdrücken: Wär der Verlust von Wärmeenergie in Form von
> mechanischer Energie der Normalfall, wäre der umgekehrte Vorfall selten und
> erstrebenswert.
Der Satz ist gut, das hab' ich gleich gespeichert!
Viele Grüße!
Harald
Tristan Stark
Roland Franzius <Roland....@uos.de> schrieb:
>> <866bgtcimadth6cmm...@4ax.com>
>Kann leider nicht feststellen, welches Experiment du meinst.
Einfach auf die obige Message-ID tippen.
>Es gilt aber die folgende
>Regel, die ich für mich aufgestellt habe. Wer mir aus einem bestimmten Gebiet, dass
>ich zu kennen glaube,
Der Haken liegt wohl an dem Wörtchen "glaube"
>eine einfache Frage nicht zu meiner Zufriedenheit beantworten
>kann, dem beantworte ich auch keine.
bei mir läuft das anders, ich frage meistens nach...
>Frage: Wie wirkt sich dein Experiment auf deine Stromrechnung, deinen Kühlschrank und
>dein Girokonto aus?
Damals lebte ich noch bei Muttern und hatte keine eigene Stromrechnung
bzw. besaß keinen eigenen Kühlschrank. Auf mein Girokonto hat es sich
nicht ausgewirkt (jedenfalls nicht bewußt).
>Und nun komm mir nicht damit, dass sei vernachlässigbar. Der
>Ordungsgewinn beim Sortieren von 100 Kugeln mit einem Gerät aus 10^23 Teilchen ist
>ebenfalls vernachlässigbar.
Der letzte Satz zeigt leider, daß du den Sinn einer Simulation oder
eines Modells nicht verstanden hast.
Ich hoffe, ich konnte dir deine Fragen zu deiner Zufriedenheit
beantworten.
Roland Franzius
Tristan Stark schrieb:
> Hi Roland,
>
> Roland Franzius <Roland....@uos.de> schrieb:
>
> >> <866bgtcimadth6cmm...@4ax.com>
>
> >Kann leider nicht feststellen, welches Experiment du meinst.
>
> Einfach auf die obige Message-ID tippen.
tut sich bei mir nichts. Wahrscheinlich würde dann bei mir dein Experiment auch nicht
laufen.
>
>
> >Es gilt aber die folgende
> >Regel, die ich für mich aufgestellt habe. Wer mir aus einem bestimmten Gebiet, dass
> >ich zu kennen glaube,
>
> Der Haken liegt wohl an dem Wörtchen "glaube"
>
Ja, aber bei dir. Ich weiss, dass meine Kenntnisse keine Wahrheiten implizieren, das
unterscheidet die kritische Wissenschaft von denen, die glauben ohne genaue Kenntnis der
bisher zum Thema geleisteten Arbeit, sich mit Basteleien oder Rechnereien an den
sogenannten Grundpfeilern physikalischer Erkenntnis zu versuchen.
>
> >eine einfache Frage nicht zu meiner Zufriedenheit beantworten
> >kann, dem beantworte ich auch keine.
>
> bei mir läuft das anders, ich frage meistens nach...
>
> >Frage: Wie wirkt sich dein Experiment auf deine Stromrechnung, deinen Kühlschrank und
> >dein Girokonto aus?
>
> Damals lebte ich noch bei Muttern und hatte keine eigene Stromrechnung
> bzw. besaß keinen eigenen Kühlschrank. Auf mein Girokonto hat es sich
> nicht ausgewirkt (jedenfalls nicht bewußt).
>
> >Und nun komm mir nicht damit, dass sei vernachlässigbar. Der
> >Ordungsgewinn beim Sortieren von 100 Kugeln mit einem Gerät aus 10^23 Teilchen ist
> >ebenfalls vernachlässigbar.
>
> Der letzte Satz zeigt leider, daß du den Sinn einer Simulation oder
> eines Modells nicht verstanden hast.
>
Man kann den Zufall nicht simulieren. Die Suche nach Zufallsgeneratoren, die dem 2.
Hauptsatz unterliegen, dauert an. Wenn jemand nachweislich mit einer Computersimulation den
zweiten Hauptsatz über die übliche Schwankungsbreite verletzt, zeigt das, dass es kein
Zufallsgenerator sondern ein Zufallsvernichter war, der das Spiel gesteuert hat.
>
> Ich hoffe, ich konnte dir deine Fragen zu deiner Zufriedenheit
> beantworten.
Nein, wenn jemand den zweiten Hauptsatz prüft, ist eine exakte quantitative Analyse mit
Messgenauigkeit am Gesamtsystem nötig. Das Ergebnis ist ein Konfidenzintervall für die
Schätzung der gemessenen Verletzung. Wenn du das Handwerk nicht beherrschst, wozu dann
diskutieren? Ansonsten ist die Bitte, eine Maschine zu begutachten, normalerweise mit der
Frage nach dem geforderten Gutachterhonorar zu verbinden.
--
Roland Franzius
Christopher Eltschka
Die Position der Stempel ist nun abhaengig davon, auf welcher Seite
das Gasatom ist. Also muesen wir die Stempel in die
Entropiebetrachtung einbeziehen. Die Entropie hat nicht abgenommen,
sie hat sich nur auf ein groesseres System ausgebreitet.
> Wenn wir die Wand wieder herausnehmen,
> dann wird das Arbeitsteilchen den Kolben wieder zum Rand zurück
> drücken und dabei noch mehr Energie abgeben.
Gegen welche Kraft? Hier wird also Entropie vom System Atom+Stempel
auf das System Atom+Stempel+System fuer Gegenkraft uebertragen. Zum
Beispiel koennte der Stempel bis zum Anschlag frei beweglich sein,
dort aber die Energie durch den Stoss in Waermenergie
umwandeln. Dadurch wird Entropie erzeugt (der Stempel und der Anschlag
heizen sich auf), und zwar mehr, als das Atom vorher abgegeben hat.
>
> Durch das Einschieben der Mittelwand, können wir das Volumen, in
> dem sich das Teilchen aufhalten kann, halbieren ohne am Teilchen
> Arbeit zu verrichten.
Irrtum. Es kann sich immer noch in beiden Haelften aufhalten. Es kann
die Haelfte nur nicht mehr wechseln.
>
> Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
> nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
> Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
> sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
> konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
> eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
> bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
> zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
> Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
> durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
> weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
> und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
Letzteres nicht, ohne dabei auch Entropie nach aussen abzugeben. Ohne
Arbeitsabgabe handelt es sich sozusagen um ein "3-Atom-Gas", wobei 2
der Atome Stempel sind und einer zusaetzlichen Kraft unterliegen. Das
geht natuerlich, aber das System wird sich in einem Gleichgewicht
befinden (wobei der Anteil der Entropie, der auf das Atom entfaellt,
durchaus geringer sein wird als bei festen Stempeln - schliesslich
haben die Stempel ihrerseits einen Teil der Entropie abbekommen).
Christopher Eltschka
> Hallo!
>
> Roland Franzius wrote:
> >
> > Harald Geyer schrieb:
> >
> > > Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
> > > nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
> > > Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
> > > sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
> > > konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
> > > eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
> > > bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
> > > zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
> > > Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
> > > durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
> > > weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
> > > und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
> > >
> > >
> >
> > Und wie bekommst du heraus, an welcher Seite du drücken musst?
>
> Ich drücke einfach an beiden Seiten ganz schwach - ein umgebendes
> Medium (wie z. B.) Luft erledigt das für mich sogar gratis.
Dann hast Du aber kein abgeschlossenes System mehr. Sicher, dank der
Wechselwirkung mit der Luft kann die Entropie (je nach
Anfangsbedingungen) auch abnehmen. Das verletzt aber nicht den zweiten
Hauptsatz, weil diese Entropie einfach an die Luft abgegeben wird.
>
> > (Dein
> > Anschlagmechanismus am Ende zeigt, dass du die Falle ahnst.)
>
> Im Grunde braucht man den Anschlag nicht unbedingt, weil das umgebende
> Medium ab einem gewissen Punkt dominiert, aber falls es durch einen
> unglücklichen Zufall einmal soweit kommt, dass der Stempel ganz
> herausfährt, ist das Gerät hin.
Wie gesagt: Das umgebende Medium muss in die Entropiebilanz
eingebunden werden, wenn es mit Deinem Apparat wechselwirkt. Zum
Beispiel kannst Du Dir sicher sein, dass die mittlere kinetische
Energie Deines Teilchens sehr bald 3/2 kT sein wird, wenn T die
Temperatur des Mediums ist.
[...]
Harald Geyer
Christopher Eltschka wrote:
>
> Harald Geyer <Harald...@utanet.at> writes:
>
> > Ich drücke einfach an beiden Seiten ganz schwach - ein umgebendes
> > Medium (wie z. B.) Luft erledigt das für mich sogar gratis.
>
> Dann hast Du aber kein abgeschlossenes System mehr. Sicher, dank der
> Wechselwirkung mit der Luft kann die Entropie (je nach
> Anfangsbedingungen) auch abnehmen. Das verletzt aber nicht den zweiten
> Hauptsatz, weil diese Entropie einfach an die Luft abgegeben wird.
Wir reden doch von einer Maschine, die Wärme in Arbeit verwandeln soll?
Die Maschine kann natürlich kein abgeschlossenes System sein, weil ja
die Wärme rein und die Arbeit raus muss.
Wenn die Maschine kontinuierlich Arbeit verrichten kann, dann nimmt sie
ständig aus ihrer Umgebung Wärme auf (dieser Wärmestrom ist von einem
Entropiestrom begleitet) und verrichtet an einem anderen System Arbeit,
wobei keine Entropie transportiert würde. Die Entropie würde also
in der Maschine vernichtet.
Zum Entropieaustausch mit dem Umgebenden Medium bzw. dem rücktreibenden
Mechanismus:
Wenn der Stempel herausfährt, fließt Entropie vom Medium in das System
(weil sich ja das, für das Gasatom vorhandene, Volumen vergrößert).
Wenn der Stempel wieder zurück gedrückt wird, geht die gleiche Menge
Entropie wieder vom System ins Medium über. Tatsächlich gibt es
im Leerlauf also keine Entropieabnahme (wäre ja auch seltsam).
Da die Kraft zum Zurücktreiben des Stempels aber theoretisch beliebig
klein werden darf, kann auch diese Entropieumwälzung beliebig klein
werden - ich sehe aber keinen Grund darauf hinzuarbeiten, weil sie
ohnehin nicht stören sollte.
> > Im Grunde braucht man den Anschlag nicht unbedingt, weil das umgebende
> > Medium ab einem gewissen Punkt dominiert, aber falls es durch einen
> > unglücklichen Zufall einmal soweit kommt, dass der Stempel ganz
> > herausfährt, ist das Gerät hin.
>
> Wie gesagt: Das umgebende Medium muss in die Entropiebilanz
> eingebunden werden, wenn es mit Deinem Apparat wechselwirkt.
Das umgebende Medium soll als im thermodynamischen Gleichgewicht
angenommen werden. Da die Volumina zu Beginn und Ende einer
Arbeitsperiode zudem gleich sind, kann es also keine Entropie
aufnehmen. Das ändert aber nichts an der Funktionsweise des
diskutierten Apparats.
> Zum
> Beispiel kannst Du Dir sicher sein, dass die mittlere kinetische
> Energie Deines Teilchens sehr bald 3/2 kT sein wird, wenn T die
^^^^^^
Das Teilchen ist doch deine Erfindung ;-). 80% der Maschine sind
ja auch von dir. Ich hab' nur das Sieb eingebaut.
> Temperatur des Mediums ist.
Das stört auch nicht weiter. Eine niedrigere kinetische Energie
wäre sogar schädlich, weil das Arbeitsteilchen die Kolben dann
nicht mehr so gut nach außen treiben kann.
Viele Grüße!
Harald
Harald Geyer
Christopher Eltschka wrote:
>
> Harald Geyer <Harald...@utanet.at> writes:
> > Zuerst ist mir die Idee gekommen, man könnte den Aufbau dahingehend
> > verändern, dass man ein Rohr mit zwei Stempeln hat, zwischen denen
> > sich unser Arbeitsteilchen befindet. Das Arbeitsteilchen wird sich
> > zwischen den Stempeln hin und her bewegen und diese dabei
> > auseinander drücken.
> >
> > Wenn die Stempel am Ende des Rohres sind (wir nehmen an sie können
> > nicht hinausgedrückt werden), schieben wir ein Zwischenwand in der
> > Mitte in das Rohr und versuchen die beiden Stempel mit geringem
> > Energieaufwand zurückzubewegen:
> >
> > Auf der Seite mit dem Arbeitsteilchen wird uns das nicht gelingen,
> > auf der anderen Seite schon.
>
> Die Position der Stempel ist nun abhaengig davon, auf welcher Seite
> das Gasatom ist. Also muesen wir die Stempel in die
> Entropiebetrachtung einbeziehen. Die Entropie hat nicht abgenommen,
> sie hat sich nur auf ein groesseres System ausgebreitet.
Die Stempel werden aber letztlich wieder in die ursprüngliche
Postion zurückgeführt.
> > Wenn wir die Wand wieder herausnehmen,
> > dann wird das Arbeitsteilchen den Kolben wieder zum Rand zurück
> > drücken und dabei noch mehr Energie abgeben.
>
> Gegen welche Kraft? Hier wird also Entropie vom System Atom+Stempel
> auf das System Atom+Stempel+System fuer Gegenkraft uebertragen.
So wie ich das bisher verstanden habe, ist lediglich Wärmetransport
und Informationstransport mit Entropietransport verbunden. Ich hab'
bisher nie gehört, dass eine Kraft bzw. das Verrichten von Arbeit
einen Entropietransport benötigt.
> Zum
> Beispiel koennte der Stempel bis zum Anschlag frei beweglich sein,
> dort aber die Energie durch den Stoss in Waermenergie
> umwandeln. Dadurch wird Entropie erzeugt (der Stempel und der Anschlag
> heizen sich auf), und zwar mehr, als das Atom vorher abgegeben hat.
Genau so viel, wie das Atom vorher abgegeben hat - ich muss nicht
auch noch am Energiesatz kratzen :-). Im Grunde ist dieses Szenario
genau das, was passiert, wenn die Maschine im Leerlauf ist.
> > Durch das Einschieben der Mittelwand, können wir das Volumen, in
> > dem sich das Teilchen aufhalten kann, halbieren ohne am Teilchen
> > Arbeit zu verrichten.
>
> Irrtum. Es kann sich immer noch in beiden Haelften aufhalten. Es kann
> die Haelfte nur nicht mehr wechseln.
Wenn sich der Stempel zurückbewegt, dann ist das Volumen in der einen
Hälfte Null. Ich weiß zwar nicht, wo mein halbes Volumen ist, aber
es ist trotzdem das halbe Volumen.
> > Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
> > nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
> > Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
> > sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
> > konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
> > eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
> > bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
> > zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
> > Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
> > durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
> > weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
> > und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
>
> Letzteres nicht, ohne dabei auch Entropie nach aussen abzugeben.
Wo wird Entropie nach Außen abgegeben?
> Ohne
> Arbeitsabgabe handelt es sich sozusagen um ein "3-Atom-Gas", wobei 2
> der Atome Stempel sind und einer zusaetzlichen Kraft unterliegen. Das
> geht natuerlich, aber das System wird sich in einem Gleichgewicht
> befinden (wobei der Anteil der Entropie, der auf das Atom entfaellt,
> durchaus geringer sein wird als bei festen Stempeln - schliesslich
> haben die Stempel ihrerseits einen Teil der Entropie abbekommen).
Aber eben nur _ohne_ Arbeitsabgabe.
Viele Grüße!
Harald
Joerg Geiger
Hajo Ehlers <11330...@compuserve.com> wrote:
> Joerg Geiger schrieb in Nachricht <3b45...@uni-wuerzburg.de>...
>> Hajo Ehlers <11330...@compuserve.com> wrote:
> Ich entschuldige mich für die Aussage, empfinde die Aussage gegenüber JM
> aber dennoch als Unhöflich.
Du kennst ihn eben nicht, aber vergessen wir das.
>>>> Die spontane Entmischung von Mischphasen ist fiktiv. Ich bitte um
>>>> experimentellen Nachweis.
>>
>>> In den höheren Schichten der Atmosphäre ist die He Anteil großer als am
>>> Boden.
Da wir hier Gleichgewichtsthermodynamik diskutieren ist eine Referenz
auf ein offenes System wie die Atmosphaere nicht gerade gluecklich gewaehlt.
Gleichwohl frage ich mich, wie Du auf diesem Weg Energie "gewinnen" willst.
> Ob das nun 1ppm , 0,00001ppm spielt keine Rolle. Es kommt definitiv zu einer
> entmischung von Gasen und sei sie nur partiell.
Die Frage ist, ob es sich hier um eine "Entmischung" handelt. Zeige doch
ein Beispiel, wo sich eine homogene Mischphase im thermischen Gleichgewicht
auftrennt.
[..]
> Der CO2 / NOX Anteil unterhalb ( in einer Senke ) einer Straße ist höher
> als auf der Strassenebene - also dort , wo Sie erzeugt werden
[..]
>>naehe erzeugt und diffundieren langsam. Warum waten wir nicht knietief
>>im CO_2?
[..]
> Weil die Atmosphäre in bewegung ist , wäre es auf der Erde einige Grade
> kälter, könnte es durchaus dazu kommen.
In einem grossen Gebiet ist es momentan deutlich kaelter (ca. 70K) als
hier, welche Auswirkungen auf die Zusammensetzung der Luft hat das?
> H2 hat es in die obere Stratosphäre geschafft.
> Das O2 irgendwo zwischen Erdboden und dem Rest der Atmosphäre.
Das hat nichts mit Entmischung zu tun, sondern mit Diffusions-
geschwindigkeiten. War nicht Gleichgewichtsthermodynamik das Thema?
[..]
> Es ist eine Frage der Schwerkraft und der große des Gefaesse , das es zu
> einer Entmischung kommt.
Was hat die Groesse des Gefaesses damit zu tun? Eine Beobachtung, die man nur
in Gefaessen bestimmter Groesse machen kann nennt man "nicht reproduzierbar".
> Je stärker die Kraft, des kleiner kann das Gefäß sein. Die Temperautur lasse
> ich jetzt mal aussen vor.
> Baue eine 2000m hohen turm und fülle diesen mit He und Ar.
Wenn dies in einem 2000m hohen Turm moeglich sein soll, muss es auch in
einem 2m hohen Turm beobachtbar sein. Wie waere es mal mit einer
Modellrechnung, die den Grad der "Entmischung" im thermischen Gleichgewicht
zeigt?
--
***********************************************************************
* J"org Geiger - Institut f"ur Klinische Biochemie und Pathobiochemie *
* Universit"at W"urzburg *
* gei...@klin-biochem.uni-wuerzburg.de *
***********************************************************************
Hajo Ehlers
> >>>> Die spontane Entmischung von Mischphasen ist fiktiv. Ich bitte um
> >>>> experimentellen Nachweis.
> >>
> >>> In den höheren Schichten der Atmosphäre ist die He Anteil großer als am
> >>> Boden.
>
> Da wir hier Gleichgewichtsthermodynamik diskutieren ist eine Referenz
> auf ein offenes System wie die Atmosphaere nicht gerade gluecklich gewaehlt.
> Gleichwohl frage ich mich, wie Du auf diesem Weg Energie "gewinnen" willst.
Daher auch mein Turmbeispiel
>
> > Ob das nun 1ppm , 0,00001ppm spielt keine Rolle. Es kommt definitiv zu einer
> > entmischung von Gasen und sei sie nur partiell.
>
> Die Frage ist, ob es sich hier um eine "Entmischung" handelt. Zeige doch
> ein Beispiel, wo sich eine homogene Mischphase im thermischen Gleichgewicht
> auftrennt.
Eben das will ich mit einem Experiment nachweisen
>
> [..]
> > Der CO2 / NOX Anteil unterhalb ( in einer Senke ) einer Straße ist höher
> > als auf der Strassenebene - also dort , wo Sie erzeugt werden
> [..]
> >>naehe erzeugt und diffundieren langsam. Warum waten wir nicht knietief
> >>im CO_2?
> [..]
> > Weil die Atmosphäre in bewegung ist , wäre es auf der Erde einige Grade
> > kälter, könnte es durchaus dazu kommen.
>
> In einem grossen Gebiet ist es momentan deutlich kaelter (ca. 70K) als
> hier, welche Auswirkungen auf die Zusammensetzung der Luft hat das?
Guter Einwand, sollte mal nachgeforscht werden.
>
> > H2 hat es in die obere Stratosphäre geschafft.
> > Das O2 irgendwo zwischen Erdboden und dem Rest der Atmosphäre.
>
> Das hat nichts mit Entmischung zu tun, sondern mit Diffusions-
> geschwindigkeiten. War nicht Gleichgewichtsthermodynamik das Thema?
Hm, Diffusionsgeschwindigkeiten. Unter der Annahme, das die Helium (He)
Ausscheidung der Erdkruste konstant ist, sollte in der Erdatmosphäre
eine gleiche Dichte von He in allen unteren Bereichen existieren.
Ausgenommen die Obere, da He dort vom Sonnenwind fortgetragen wird.
Ich glaube, wir sollten mal einen Atomosphärenspezialisten dazu fragen.
>
> [..]
> > Es ist eine Frage der Schwerkraft und der große des Gefaesse , das es zu
> > einer Entmischung kommt.
>
> Was hat die Groesse des Gefaesses damit zu tun? Eine Beobachtung, die man nur
> in Gefaessen bestimmter Groesse machen kann nennt man "nicht reproduzierbar".
Eine Beobachtung, welcher unter spezifizerten Rahmenbedingungen mehrmals
gemacht wird und zum gleichen Ergebniss kommen, nennt man
"reproduzierbar".
Nach meiner Kenntniss baut darauf die klassische Wissenschaft und ihre
Kritik;)
>
> > Je stärker die Kraft, des kleiner kann das Gefäß sein. Die Temperautur lasse
> > ich jetzt mal aussen vor.
>
> > Baue eine 2000m hohen turm und fülle diesen mit He und Ar.
>
> Wenn dies in einem 2000m hohen Turm moeglich sein soll, muss es auch in
> einem 2m hohen Turm beobachtbar sein.
Fülle ein 2m hohen Turm mit eine Menge A/m3 und einen 2000 Meter hohen
Turm mit einer Menge A/m3 und Messe den Druck.
> Wie waere es mal mit einer
> Modellrechnung, die den Grad der "Entmischung" im thermischen Gleichgewicht
> zeigt?
Dazu fehlt mir :
1: Das mathematische Rüstzeug
2: Die richtige Theorie - ausser wir nutzen wirklich alle Parameter
eines Gasmoleküls zur Berechnung des Verhaltens eines Gases.
2.1 :die Rechenleistung.
Viele Grüße
Hajo
Hajo Ehlers
hier ein link zur "Entmischung incl Begründung" ;)
http://www.zit.tu-darmstadt.de/lehre/umweltwissenschaften/oekologie1/man_13.htm
Stichworte
Hajo
Christopher Eltschka
> Hallo!
>
> Christopher Eltschka wrote:
> >
> > Harald Geyer <Harald...@utanet.at> writes:
> > > Zuerst ist mir die Idee gekommen, man könnte den Aufbau dahingehend
> > > verändern, dass man ein Rohr mit zwei Stempeln hat, zwischen denen
> > > sich unser Arbeitsteilchen befindet. Das Arbeitsteilchen wird sich
> > > zwischen den Stempeln hin und her bewegen und diese dabei
> > > auseinander drücken.
> > >
> > > Wenn die Stempel am Ende des Rohres sind (wir nehmen an sie können
> > > nicht hinausgedrückt werden), schieben wir ein Zwischenwand in der
> > > Mitte in das Rohr und versuchen die beiden Stempel mit geringem
> > > Energieaufwand zurückzubewegen:
> > >
> > > Auf der Seite mit dem Arbeitsteilchen wird uns das nicht gelingen,
> > > auf der anderen Seite schon.
> >
> > Die Position der Stempel ist nun abhaengig davon, auf welcher Seite
> > das Gasatom ist. Also muesen wir die Stempel in die
> > Entropiebetrachtung einbeziehen. Die Entropie hat nicht abgenommen,
> > sie hat sich nur auf ein groesseres System ausgebreitet.
>
> Die Stempel werden aber letztlich wieder in die ursprüngliche
> Postion zurückgeführt.
Das geht aber nur, indem sie wiederum Entropie weitergeben, z.B. durch
Reibung. Amsonsten wuerden sie am Anschlag einfach elastisch
reflektiert, und wuerden sich wieder nach innen bewegen.
>
> > > Wenn wir die Wand wieder herausnehmen,
> > > dann wird das Arbeitsteilchen den Kolben wieder zum Rand zurück
> > > drücken und dabei noch mehr Energie abgeben.
> >
> > Gegen welche Kraft? Hier wird also Entropie vom System Atom+Stempel
> > auf das System Atom+Stempel+System fuer Gegenkraft uebertragen.
>
> So wie ich das bisher verstanden habe, ist lediglich Wärmetransport
> und Informationstransport mit Entropietransport verbunden. Ich hab'
> bisher nie gehört, dass eine Kraft bzw. das Verrichten von Arbeit
> einen Entropietransport benötigt.
Wenn die Arbeit nur bedingt verrichtet wird, dann uebertreagt sie
Information - in Form der Information, dass sie verrichtet wird.
Arbeit ist ein Energietransfer - und hinterher ist die Energie
woanders -- oder eben auch nicht, wenn die Arbeit nicht verrichtet
wurde. Und das ist dann die Information.
Stell Dir vor, ich leiste evtll. Arbeit, indem ich einen Generator
antreibe, der einen Akku laedt. Oder eben auch nicht, weil ich keine
Lust habe. Dann kannst Du duch Messung am Akku hinterher feststellen,
ob ich gearbeitet habe - somit wurde durch die Arbeit Information von
mir auf den Akku uebertragen.
Letztlich ist Waermeuebergang mikroskopisch ja auch nichts anderes als
"ungeordnete Arbeit": Teilchen des einen Systems ueben kurzzeitig eine
Kraft auf die Teilchen des anderen Systems aus und bewegen diese
dadurch - es wird also Arbeit verrichtet.
Dass in der Thermodynamik Arbeit normalerweise nicht mit
Entropieaenderung in Verbindung gebracht wird, haengt mit den dort
gemachten Annahmen zusammen: Das System ist unendlich gross (d.h.,
alle Schwankungen, die man messen koennte, mitteln sich heraus), und
alle Bewegungen sind unendlich langsam ("adiabatischer Grenzfall").
Im Einteilchen-Stempel-System sind diese Annahmen garantiert nicht
gegeben.
>
> > Zum
> > Beispiel koennte der Stempel bis zum Anschlag frei beweglich sein,
> > dort aber die Energie durch den Stoss in Waermenergie
> > umwandeln. Dadurch wird Entropie erzeugt (der Stempel und der Anschlag
> > heizen sich auf), und zwar mehr, als das Atom vorher abgegeben hat.
>
> Genau so viel, wie das Atom vorher abgegeben hat - ich muss nicht
> auch noch am Energiesatz kratzen :-). Im Grunde ist dieses Szenario
> genau das, was passiert, wenn die Maschine im Leerlauf ist.
Lies genau: Ich sagte "Entropie", nicht "Energie". Energie wird
natuerlich nicht erzeugt. Entropie hingegen schon (es sei denn, das
System ist schon im Gleichgewicht - aber dann wird der Stempel auch
nicht einfach abgebremst, sondern statistisch zurueckgestossen).
>
> > > Durch das Einschieben der Mittelwand, können wir das Volumen, in
> > > dem sich das Teilchen aufhalten kann, halbieren ohne am Teilchen
> > > Arbeit zu verrichten.
> >
> > Irrtum. Es kann sich immer noch in beiden Haelften aufhalten. Es kann
> > die Haelfte nur nicht mehr wechseln.
>
> Wenn sich der Stempel zurückbewegt, dann ist das Volumen in der einen
> Hälfte Null. Ich weiß zwar nicht, wo mein halbes Volumen ist, aber
> es ist trotzdem das halbe Volumen.
Da Du nicht weisst, in welcher Haelfte das Teilchen ist, kann es immer
im ganzen Volumen sein.
*Real* befindet sich das Teilchen natuerlich immer an einer Stelle,
und wenn Du diese kennst, dann ist die Entropie des Systems fuer Dich
gleich Null - aber dann muss auch noch Dein Gehirn ins System
einbezogen werden, und dann stimmt die Bilanz wieder.
>
> > > Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
> > > nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
> > > Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
> > > sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
> > > konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
> > > eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
> > > bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
> > > zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
> > > Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
> > > durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
> > > weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
> > > und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
> >
> > Letzteres nicht, ohne dabei auch Entropie nach aussen abzugeben.
>
> Wo wird Entropie nach Außen abgegeben?
Ueber den Stempel (der ja statistisch gestossen wird), und weiter
ueber den Mechanismus.
>
> > Ohne
> > Arbeitsabgabe handelt es sich sozusagen um ein "3-Atom-Gas", wobei 2
> > der Atome Stempel sind und einer zusaetzlichen Kraft unterliegen. Das
> > geht natuerlich, aber das System wird sich in einem Gleichgewicht
> > befinden (wobei der Anteil der Entropie, der auf das Atom entfaellt,
> > durchaus geringer sein wird als bei festen Stempeln - schliesslich
> > haben die Stempel ihrerseits einen Teil der Entropie abbekommen).
>
> Aber eben nur _ohne_ Arbeitsabgabe.
_Mit_ Arbeitsabgabe haben die Stempel eben selbst einen Teil ihrer
Entropie nach aussen weitergegeben. Das zu betrachtende System wird
noch groesser, aber sonst aendert sich nichts.
Prinzipiell gilt: Wenn Du annimmst, dass Du am Anfang alles ueber die
Apparatur wusstest, ausser, wo sich das Teilchen befand und in welche
Richtung es flog, dann kannst Du feststellen, wo ueberall Entropie
gelandet ist, indem Du feststellst, was Du alles nicht mehr weisst
(wobei Du in dem Moment, wo Reibung oder ein aeusseres Gas im Spiel
ist, natuerlich auch die entsprechnde Entropiebilanz mit hereinnehmen
musst).
So kannst Du nach dem Hineindruecken der Stempel bei keinem der beiden
Stempel mehr sagen, wo er sich befindet. Also sind die Stempel bei der
Entropiebilanz zu beruecksichtigen. Wenn die Stempel ihrerseits
Energie abgeben, dann veraendern sie damit ihrerseits ein weiteres
Teilsystem, dessen Entropie dann auch beruecksichtigt werden muss. Und
so weiter.
Tristan Stark
>tut sich bei mir nichts.
Kann es sein, daß du versuchst meine Postings über Google zu lesen?
(ich hatte Archivierung abgeschaltet)
>Ja, aber bei dir. Ich weiss, dass meine Kenntnisse keine Wahrheiten implizieren, das
>unterscheidet die kritische Wissenschaft von denen, die glauben ohne genaue Kenntnis der
>bisher zum Thema geleisteten Arbeit, sich mit Basteleien oder Rechnereien an den
>sogenannten Grundpfeilern physikalischer Erkenntnis zu versuchen.
Ich glaube (bin mir eigentlich recht sicher), daß die Kenntnis von
Physikern bezüglich der von mir geleisteten Arbeit auf dem Gebiet der
Druck-Dämonen gegen Null geht. Das mit "Basteleien oder Rechnereien"
hast du jetzt wohl nicht ernst gemeint, oder?
>Man kann den Zufall nicht simulieren. Die Suche nach Zufallsgeneratoren, die dem 2.
>Hauptsatz unterliegen, dauert an. Wenn jemand nachweislich mit einer Computersimulation den
>zweiten Hauptsatz über die übliche Schwankungsbreite verletzt, zeigt das, dass es kein
>Zufallsgenerator sondern ein Zufallsvernichter war, der das Spiel gesteuert hat.
Wenn ich z.B. das Spannungrauschen eines Widerstandes als
Zufallsgenerator benütze, dann sollte das ja wohl qualitativ reichen.
Wenn du mit Zufallsvernichtung die Sortierung (Anreicherung) von
Atomen meinst, dann ist das Sinn und Zweck eines PM2.
>> Ich hoffe, ich konnte dir deine Fragen zu deiner Zufriedenheit
>> beantworten.
>
>Nein, wenn jemand den zweiten Hauptsatz prüft, ist eine exakte quantitative Analyse mit
>Messgenauigkeit am Gesamtsystem nötig. Das Ergebnis ist ein Konfidenzintervall für die
>Schätzung der gemessenen Verletzung. Wenn du das Handwerk nicht beherrschst, wozu dann
>diskutieren? Ansonsten ist die Bitte, eine Maschine zu begutachten, normalerweise mit der
>Frage nach dem geforderten Gutachterhonorar zu verbinden.
Ich bitte hier nicht um ein Gutachten, sondern stelle das
Gedanken-Experiment des "ein-Atom-Druck-Dämon-PM2" bezüglich der
Verletzung des 2HS zur Diskussion. Genaugenommen nur einer
Schlußfolgerung des Satzes, nämlich der, daß ein makroskopischer
Wärmepool ... du weist schon.
Hendrik van Hees
> Man kann den Zufall nicht simulieren. Die Suche nach Zufallsgeneratoren,
> die dem 2. Hauptsatz unterliegen, dauert an. Wenn jemand nachweislich mit
> einer Computersimulation den zweiten Hauptsatz über die übliche
> Schwankungsbreite verletzt, zeigt das, dass es kein Zufallsgenerator
> sondern ein Zufallsvernichter war, der das Spiel gesteuert hat.
Kannst Du das mal näher erläutern? Die einfachsten Codes mit Zufallszahlen
führen doch immer zum 2. Hauptsatz. Ein simuliertes System bewegt sich brav
ins thermodynamische Gleichgewicht und verharrt dort (im Rahmen der
Schwankungen natürlich). Mir ist kein (korrekt) programmierter Code
bekannt, bei dem das nicht so wäre. Abgesehen davon kann man das ja leicht
am PC selber programmieren.
Daß es natürlich keine echten Zufallszahlen am Rechner gibt, ist schon
klar. Man kann aber in sehr guter Näherung gleichverteilte Zufallsfolgen
simulieren. Auch das findet sich in der Literatur.
Ich bin mir also nicht ganz klar, wie ich die obigen Ausführungen verstehen
soll.
--
Hendrik van Hees Home: http://theory.gsi.de/~vanhees/
c/o GSI-Darmstadt SB3 3.183 FAQ: http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/
Planckstr. 1
D-64291 Darmstadt mailto:h.va...@gsi.de
Harald Geyer
Christopher Eltschka <celt...@web.de> writes:
> Harald Geyer <Harald...@utanet.at> writes:
> > Christopher Eltschka wrote:
> > > Die Position der Stempel ist nun abhaengig davon, auf welcher Seite
> > > das Gasatom ist. Also muesen wir die Stempel in die
> > > Entropiebetrachtung einbeziehen. Die Entropie hat nicht abgenommen,
> > > sie hat sich nur auf ein groesseres System ausgebreitet.
> >
> > Die Stempel werden aber letztlich wieder in die ursprüngliche
> > Postion zurückgeführt.
>
> Das geht aber nur, indem sie wiederum Entropie weitergeben, z.B. durch
> Reibung. Amsonsten wuerden sie am Anschlag einfach elastisch
> reflektiert, und wuerden sich wieder nach innen bewegen.
Ob die Stempel elastisch reflektiert werden oder nicht spielt keine
Rolle. Wichtig ist nur, dass sie sich hin und her bewegen und dabei
Arbeit an einem äußeren System verrichten.
> > So wie ich das bisher verstanden habe, ist lediglich Wärmetransport
> > und Informationstransport mit Entropietransport verbunden. Ich hab'
> > bisher nie gehört, dass eine Kraft bzw. das Verrichten von Arbeit
> > einen Entropietransport benötigt.
>
> Wenn die Arbeit nur bedingt verrichtet wird, dann uebertreagt sie
> Information - in Form der Information, dass sie verrichtet wird.
> Arbeit ist ein Energietransfer - und hinterher ist die Energie
> woanders -- oder eben auch nicht, wenn die Arbeit nicht verrichtet
> wurde. Und das ist dann die Information.
Das ist ein guter Punkt über den ich erst ein bisschen nachdenken
muss. So hab' ich das bisher noch nicht betrachtet. Was ist aber, wenn
das System, an dem die Arbeit verrichtet wird, keine Information mehr
aufnehmen kann?
> Dass in der Thermodynamik Arbeit normalerweise nicht mit
> Entropieaenderung in Verbindung gebracht wird, haengt mit den dort
> gemachten Annahmen zusammen: Das System ist unendlich gross (d.h.,
> alle Schwankungen, die man messen koennte, mitteln sich heraus), und
> alle Bewegungen sind unendlich langsam ("adiabatischer Grenzfall").
>
> Im Einteilchen-Stempel-System sind diese Annahmen garantiert nicht
> gegeben.
Gerade deshalb interessiert mich dieser Fall ja so sehr - das andere
kann ich in jedem x-beliebigen Lehrbuch zur Thermodynamik nachlesen.
> > > Zum
> > > Beispiel koennte der Stempel bis zum Anschlag frei beweglich sein,
> > > dort aber die Energie durch den Stoss in Waermenergie
> > > umwandeln. Dadurch wird Entropie erzeugt (der Stempel und der Anschlag
> > > heizen sich auf), und zwar mehr, als das Atom vorher abgegeben hat.
> >
> > Genau so viel, wie das Atom vorher abgegeben hat - ich muss nicht
> > auch noch am Energiesatz kratzen :-). Im Grunde ist dieses Szenario
> > genau das, was passiert, wenn die Maschine im Leerlauf ist.
>
> Lies genau: Ich sagte "Entropie", nicht "Energie". Energie wird
> natuerlich nicht erzeugt. Entropie hingegen schon.
Ich weiß schon wie's gemeint war. Meine - zugegebnermaßen spitzfindige
Bemerkung bezog sich auf das "heizen sich auf - und zwar mehr, als das
Atom vorher abgegeben hat". Das geht wegen der Energiebilanz nunmal
nicht.
> > Wenn sich der Stempel zurückbewegt, dann ist das Volumen in der einen
> > Hälfte Null. Ich weiß zwar nicht, wo mein halbes Volumen ist, aber
> > es ist trotzdem das halbe Volumen.
>
> Da Du nicht weisst, in welcher Haelfte das Teilchen ist, kann es immer
> im ganzen Volumen sein.
Trotz meiner Unkenntnis über das Teilchen, kann das Teilchen einen der
Stempel wieder nach außen drücken. Dabei verlangsamt sich das Teilchen
in der gleichen Weise, wie wenn bekannt ist, wo es sich gerade befindet.
> > > > zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
> > > > Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
> > > > durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
> > > > weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
> > > > und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
> > >
> > > Letzteres nicht, ohne dabei auch Entropie nach aussen abzugeben.
> >
> > Wo wird Entropie nach Außen abgegeben?
>
> Ueber den Stempel (der ja statistisch gestossen wird), und weiter
> ueber den Mechanismus.
Welcher Mechanismus?
Der Stempel wird zwar statistisch gestoßen, aber eben immer nur in
eine Richtung. Daher ist es irrelevant, wann, wo und wie die Stöße
stattgefunden haben. (Ich bin mir nicht sicher, ob ich deinen Satz
richtig verstanden habe.)
> > > Ohne
> > > Arbeitsabgabe handelt es sich sozusagen um ein "3-Atom-Gas", wobei 2
> > > der Atome Stempel sind und einer zusaetzlichen Kraft unterliegen. Das
> > > geht natuerlich, aber das System wird sich in einem Gleichgewicht
> > > befinden (wobei der Anteil der Entropie, der auf das Atom entfaellt,
> > > durchaus geringer sein wird als bei festen Stempeln - schliesslich
> > > haben die Stempel ihrerseits einen Teil der Entropie abbekommen).
> >
> > Aber eben nur _ohne_ Arbeitsabgabe.
>
> _Mit_ Arbeitsabgabe haben die Stempel eben selbst einen Teil ihrer
> Entropie nach aussen weitergegeben. Das zu betrachtende System wird
> noch groesser, aber sonst aendert sich nichts.
>
> Prinzipiell gilt: Wenn Du annimmst, dass Du am Anfang alles ueber die
> Apparatur wusstest, ausser, wo sich das Teilchen befand und in welche
> Richtung es flog, dann kannst Du feststellen, wo ueberall Entropie
> gelandet ist, indem Du feststellst, was Du alles nicht mehr weisst
> (wobei Du in dem Moment, wo Reibung oder ein aeusseres Gas im Spiel
> ist, natuerlich auch die entsprechnde Entropiebilanz mit hereinnehmen
> musst).
Für das äußere Gas hab' ich bereits festgelegt, dass es im
Gleichgewicht ist und sich sein Zustand während eines Arbeitszyklus
nicht ändert.
> So kannst Du nach dem Hineindruecken der Stempel bei keinem der beiden
> Stempel mehr sagen, wo er sich befindet. Also sind die Stempel bei der
> Entropiebilanz zu beruecksichtigen. Wenn die Stempel ihrerseits
> Energie abgeben, dann veraendern sie damit ihrerseits ein weiteres
> Teilsystem, dessen Entropie dann auch beruecksichtigt werden muss. Und
> so weiter.
Ok, über den Informationsaspekt muss ich wie gesagt erst ein bisschen
nachdenken.
Was ich mit meinem Beispiel zeigen wollte, war auch eher, dass ich das
Volumen, in dem sich das Teilchen bewegen kann, durchaus verkleinern
kann, ohne über den Zustand des Teilchens etwas zu wissen und ohne das
ich das Teichen dabei erwärmen muss.
Viele Grüße!
Harald
Roland Franzius
Hendrik van Hees schrieb:
> Roland Franzius wrote:
>
> > Man kann den Zufall nicht simulieren. Die Suche nach Zufallsgeneratoren,
> > die dem 2. Hauptsatz unterliegen, dauert an. Wenn jemand nachweislich mit
> > einer Computersimulation den zweiten Hauptsatz über die übliche
> > Schwankungsbreite verletzt, zeigt das, dass es kein Zufallsgenerator
> > sondern ein Zufallsvernichter war, der das Spiel gesteuert hat.
>
> Kannst Du das mal näher erläutern? Die einfachsten Codes mit Zufallszahlen
> führen doch immer zum 2. Hauptsatz. Ein simuliertes System bewegt sich brav
> ins thermodynamische Gleichgewicht und verharrt dort (im Rahmen der
> Schwankungen natürlich). Mir ist kein (korrekt) programmierter Code
> bekannt, bei dem das nicht so wäre. Abgesehen davon kann man das ja leicht
> am PC selber programmieren.
>
> Daß es natürlich keine echten Zufallszahlen am Rechner gibt, ist schon
> klar. Man kann aber in sehr guter Näherung gleichverteilte Zufallsfolgen
> simulieren. Auch das findet sich in der Literatur.
>
> Ich bin mir also nicht ganz klar, wie ich die obigen Ausführungen verstehen
> soll.
Ein Pseudozufallsgenerator ist ein Computerprogramm, das von einem gegebenen
Startwert eine definierte, periodische, wiederholbare Zahlenfolge ausgibt, die
sagen wir in (0,1) gleichverteilt ist und eine über entweder aus dem
Algorithmus abgeleitete oder an Teilfolgen getestete möglichst delta-förmige
Serienkorrelationsfunktion hat. Man kann Experimente zu seltenen Ereignissen
formulieren, die den 2. Hauptsatz verletzten, d.h. einen Spieler über den
Zufall hinaus systematisch begünstigen. Zu Knuths Zeiten waren, glaube ich,
Pokerfolgen nicht gut repräsentierbar.
Die Tatsache, dass bei MonteCarlo Simulationen wie zB Integration in
hochdimensionalen Räumen verlässliche Ergebnisse erzielt werden, liegt daran,
dass die gegebene Abhängigkeit der Zufallsziehungen des Pseudogenerators im
Exeriment gar nicht getestet werden. Ausserdem benutzt man die Methode eher
heuristisch.
Vom Standpunkt der rigorosen Thermodynamik ist ein quasichaotisches
Einzel-System mit definierten Zuständen und zufallsfreier Zeitentwicklung nicht
chaotischer als die Bewegung eines Massenpunktes auf der Geraden.
Das Chaos ist hier, wie so häufig, der Eindruck eines Beobachters, der die
Bewegungsgesetze nicht kennt. Gerade damit verdient die Thermodynamik ihr Geld,
indem sie die Unkenntnis mit einer vorurteilsfreien Verteilung in einem
Ensemble gleichsetzt und diese Hypothese an messbaren Größen bis ins kleinste
statistisch testet.
--
Roland Franzius
Harald Geyer
Hendrik van Hees <h.va...@gsi.de> writes:
> Daß es natürlich keine echten Zufallszahlen am Rechner gibt, ist schon
> klar. Man kann aber in sehr guter Näherung gleichverteilte Zufallsfolgen
> simulieren. Auch das findet sich in der Literatur.
Also zumindest Linux kann echte Zufallszahlen liefern, indem es
Ereignisse wie Tastaturanschläge als Grundlage zur Berechnung
verwendet. Oder gilt das auch nicht mehr als Zufallszahl, weil die
Aktionen des Benutzers bis zu einem gewissen Grad berechenbar sind?
Das ist jezt eine durchaus ernst gemeinte Frage. Gilt es nurmehr als
echt zufällig, wenn Quanteneffekte (z. B. radioaktiver Zerfall)
vorkommen oder gibt es auch andere Quellen die noch als echt zufällig
gelten?
Viele Grüße!
Harald
Tristan Stark
>Gilt es nurmehr als
>echt zufällig, wenn Quanteneffekte (z. B. radioaktiver Zerfall)
>vorkommen oder gibt es auch andere Quellen die noch als echt zufällig
>gelten?
Mach bitte nicht solche Vorschläge, sonst verlangt Roland noch von
mir, daß ich für jede Generierung einens Zufallbits eine Katze opfere
... ich hab nur eine ;-)
Tschüs
Tristan
Tristan Stark
>Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
>nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
>Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
>sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
>konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
>eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
>bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
>zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
>Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
>durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
>weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
>und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
Hi Harald,
das Problem liegt im "hin und her bewegen" (genaugenommen in seiner
Gleichrichtung).
- ein Teilchen in einem dünnen Röhrchen bewegt sich auch hin und her
- ein Mikro-Schaufelrad (unter Gaseinwirkung) bewegt sich auch hin und
her. Die Rückdreh-Sperrung macht hier Schwierigkeiten
- Deine Kölbchen bewegen sich hin und her (interessant ist, daß sie
dies deutlich langsamer und mit mehr Kraft tun als das Teilchen
selbst)
- ein durch die Gegend fliegendes Ion induziert in einer anliegenden
Mikrospule Spannungen (kann man diese sehr kleinen el. Energien
(genauer gesagt "Ströme") gleichrichten? Stichwort "Nano-Diode")
Ein richtiger PM-Landwirt muß zeigen, wie er diese Mikrofluktuationen
sammeln kann!
Bei deinem Vorschlag würde ich eher ein U-Rohr nehmen und die
Gravitation als Rückstellkraft benützen.
Außerdem, wenn du das Volumen halbierst wird die Zahl der Stöße pro
Zeiteinheit steigen --> mehr Druck auf die Wände und das (am Anschlag
sitzende) Kölbchen --> das Teilchen wird an Temperatur zunehmen.
"T=P/V"
... und mit der Zeit diese höhere Temperatur über die Wände wieder
verlieren...
Wie gesagt, interessant ist, daß du die Geschwindigkeit der Hin- und
Herbewegung verringerst und dabei auch höhere Kölbchenkräfte erzielst.
Es stellt sich jetzt die Frage: Wie kann man dies sammeln, weiter
verstärken, kaskadieren?
Tschüs
Tristan
Roland Franzius
Tristan Stark schrieb:
Sammeln? Ja eben nicht (Gesetz der großen Zahl). Die Summe von
Zufallszahlen ist gaussverteilt, umso besser je mehr Summanden. Bedingung:
statistische Unabhängigkeit der Einzelereignisse (keine
Serienkorrelation). Die Physik geht umgekehrt vor und folgert aus dem 2.
Hauptsatz physikalische Gesetze über Nyquist- und Schrotrauschen in Dioden
und Antennen oder über die Zähigkeit eines Kölbchens in einem Zylinderlein
etc.
Verstärken bringt eh nichts, da externe Kraftquellen eingesetzt werden,
die nur den Kern der Sache vernebeln helfen.
Kaskadieren ist ein schönes Wort. Da ich seine Bedeutung nur ahne, kann
ich nichts konkretes dazu sagen.
--
Roland Franzius
Tristan Stark
>Harald Geyer <Harald...@utanet.at> schrieb:
>
>
>>Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
>>nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
>>Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
>>sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
>>konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
>>eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
>>bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
>>zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
>>Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
>>durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
>>weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
>>und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
Hi Harald,
da fällt mir noch ein, daß du auch nur mit einem einzigen Kolben eine
Hin- und Herbewegung erhälst, wenn du in DIESEN Kolben dein Loch
bohrst. Allerdings sollte vor den Enden deines Zylinders je ein
Anschlag sein, damit dein Atom auch dahinter gelangen kann. Somit
ersparst du dir die Rückstellkraft. Bei hohen Arbeitstemperaturen wird
dieser Aufbau zu einem heftigen Hin- und Herschlagen des Kolbens
führen.
Tschüs
Tristan
Tristan Stark
>> Wie gesagt, interessant ist, daß du die Geschwindigkeit der Hin- und
>> Herbewegung verringerst und dabei auch höhere Kölbchenkräfte erzielst.
>> Es stellt sich jetzt die Frage: Wie kann man dies sammeln, weiter
>> verstärken, kaskadieren?
>>
>
>Sammeln? Ja eben nicht (Gesetz der großen Zahl). Die Summe von
>Zufallszahlen ist gaussverteilt, umso besser je mehr Summanden. Bedingung:
>statistische Unabhängigkeit der Einzelereignisse (keine
>Serienkorrelation). Die Physik geht umgekehrt vor und folgert aus dem 2.
>Hauptsatz physikalische Gesetze über Nyquist- und Schrotrauschen in Dioden
>und Antennen oder über die Zähigkeit eines Kölbchens in einem Zylinderlein
>etc.
Ja sag ich doch, daß darin (im Sammeln) die Herausforderung eines PM2
liegt.
>Verstärken bringt eh nichts, da externe Kraftquellen eingesetzt werden,
>die nur den Kern der Sache vernebeln helfen.
Gebe zu, mit dem Wörtchen "Verstärken" habe ich mich sehr blöd
ausgedrückt. Eigentlich wollte ich sagen, daß Harald den Impuls eines
Teilchens (durch Merfachstöße) auf den (nun größeren) Impuls des
Kölbchens summiert hat. Evtl. ist dieser Effekt noch weiter bis ins
makroskopische treibbar.
>Kaskadieren ist ein schönes Wort. Da ich seine Bedeutung nur ahne, kann
>ich nichts konkretes dazu sagen.
Ich ahne die Bedeutung meiner Worte auch nur ;-). Und weiß im Moment
nicht, wie er das Problem lösen will. Das von dir angesprochene Gesetz
der großen Zahlen ist es eben.
Schön, daß wir auch mal ähnlicher (gleicher) Meinung sein könne (geht
ja nicht um mein PM2 ;-))
Tschüs
Tristan
PS: Falls ich mich mal dir gegenüber im Ton vergriffen haben sollte,
möchte ich mich hiermit entschuldigen.
Hendrik van Hees
> Das ist jezt eine durchaus ernst gemeinte Frage. Gilt es nurmehr als
> echt zufällig, wenn Quanteneffekte (z. B. radioaktiver Zerfall)
> vorkommen oder gibt es auch andere Quellen die noch als echt zufällig
> gelten?
Es gibt da sogar irgendwo im Web eine "echte" Zufallszahlenfolge, die aus
irgendwelchen Parametern von radioaktiven Zerfällen durch Messung erzeugt
wurden (irgendwelche Zeitabstände von Zerfallereignissen).
Hendrik van Hees
>
> Die Tatsache, dass bei MonteCarlo Simulationen wie zB Integration in
> hochdimensionalen Räumen verlässliche Ergebnisse erzielt werden, liegt
> daran, dass die gegebene Abhängigkeit der Zufallsziehungen des
> Pseudogenerators im
> Exeriment gar nicht getestet werden. Ausserdem benutzt man die Methode
> eher heuristisch.
Ich verstehe Deinen Punkt immer noch nicht. Wenn Du einen guten
Pseudozufallszahlengenerator hast, hat die Zahlenfolge die von Dir
gegebenen statistischen Eigenschaften. Wenn die Periode sehr groß ist, ist
das eine sehr gute Näherung an "echte Zufallszahlen" und deshalb
funktionieren auc hdie Monte-Carlo Simulationen und dgl. Was wird denn nun
dabei nicht getestet? Es geht wohlgemerkt nur um statistische Eigenschaften
der bentzten Folgen. Daß sie in Wahrheit deterministisch sind, ist dabei
imho nicht besonders wichtig, es geht nur darum, daß die statistischen
Eigenschaften möglichst gut realisiert werden.
Gäbe es denn ein einfach zu formulierendes Zufallsexperiment, das sich mit
den gewöhnlicherweise von Compilern (z.B. den Gnu-Compilern) zur Verfügung
gestellten Zufallsfolgen nicht behandeln läßt, weil es sich um Pseudo- und
nicht um echte Zufallszahlen handelt?
Harald Geyer
Hendrik van Hees <h.va...@gsi.de> writes:
> Es gibt da sogar irgendwo im Web eine "echte" Zufallszahlenfolge, die aus
> irgendwelchen Parametern von radioaktiven Zerfällen durch Messung erzeugt
> wurden (irgendwelche Zeitabstände von Zerfallereignissen).
Solche bereitgestellten Folgen sind natürlich auch eine
Möglichkeit. Allerdings nehme ich an, dass sie für Tristans Simulation
ehr schädlich sind. Schließlich kann für jede endliche Folge ein
Bildungsgesetz gefunden werden. Da bei einer solchen Zufallsfolge das
Bildungsgesetz nicht bekannt ist, kann man nicht abschätzen, welche
Qualität die Zufallsfolge für einen bestimmten Zweck hat.
Es kann daher durchaus von Vorteil sein, eine pseudo-Zufallsfolge zu
verwenden, weil man dann die Auswirkungen der deterministischen Natur
dieser Folge wenigstens abschätzen kann. Es ist also gar nicht so
einfach die beste Art von Zufallszahlen zu finden.
Viele Grüße!
Harald
Harald Geyer
Tristan Stark <Tri...@altavista.de> writes:
> Harald Geyer <Harald...@utanet.at> schrieb:
>
>
> >Obigen Aufbau könnte man jetzt noch wesentlich vereinfachen: Wir
> >nehmen eine fixe Wand in der Mitte, die nur ein kleines Loch hat.
> >Das Loch soll so dimensioniert sein, dass Arbeitsteilchen nur
> >sehr selten hindurchtritt. Weiter kann auf unsere Stempel eine
> >konstante Kraft wirken, die nach innen drückt, sodass sich der
> >eine Stempel, auf den das Arbeitsteilchen drückt, nach außen
> >bewegt, während der andere automatisch ins innere des Röhrchens
> >zurückzieht. Bei sinnvoller Wahl der nach innen drückenden
> >Kraft und der Durchgangswahrscheinlichkeit für das Arbeitsteilchen
> >durch das Loch in der Mittelwand, sollten sich die Stempel ohne
> >weiteres zutun von Außen (Steuermechanismen, etc.) ständig hin
> >und her bewegen (und dabei Arbeit verrichten können).
>
> - Deine Kölbchen bewegen sich hin und her (interessant ist, daß sie
> dies deutlich langsamer und mit mehr Kraft tun als das Teilchen
> selbst)
Genau das ist der Sinn. Aus der mikroskopischen Bewegung des
Gasteilchens und der Teilchen aus denen Rohr und Kolben bestehen wird
eine (halb)makroskopische.
> - ein durch die Gegend fliegendes Ion induziert in einer anliegenden
> Mikrospule Spannungen (kann man diese sehr kleinen el. Energien
> (genauer gesagt "Ströme") gleichrichten? Stichwort "Nano-Diode")
Man kann die Ströme nur gleichrichten, wenn die Ladung deines Ions um
Größenordnungen über den Ladungen der einzelnen Ladungsträger in der
Dionde liegt.
> Ein richtiger PM-Landwirt muß zeigen, wie er diese Mikrofluktuationen
> sammeln kann!
Ich bin eben kein PM2-Bauer, sondern wollte nur zeigen, dass man
durchaus das Volumen, in dem sich ein Teilchen aufhalten kann,
verringern kann ohne dem Teilchen Energie zuzuführen, indem man eine
Zwischenwand einführt. (Allerdings wurde mein Argument ja inzwischen
teilweise widerlegt.)
> Bei deinem Vorschlag würde ich eher ein U-Rohr nehmen und die
> Gravitation als Rückstellkraft benützen.
Ok, solche Verbesserungen überlasse ich den PM2-Bauern :-).
> Außerdem, wenn du das Volumen halbierst wird die Zahl der Stöße pro
> Zeiteinheit steigen --> mehr Druck auf die Wände und das (am Anschlag
> sitzende) Kölbchen --> das Teilchen wird an Temperatur zunehmen.
>
> "T=P/V"
Aus der Erinnerung: Die Gasgleichung lautet P*V=n*k*T
Volumen halbiert, Druck verdoppelt und Temperatur konstant!
> Wie gesagt, interessant ist, daß du die Geschwindigkeit der Hin- und
> Herbewegung verringerst und dabei auch höhere Kölbchenkräfte erzielst.
> Es stellt sich jetzt die Frage: Wie kann man dies sammeln, weiter
> verstärken, kaskadieren?
Diese Frage müsste geklärt werden, wenn man echt ein PM2 bauen wollte.
Man könnte sich dabei eventuell etwas aus der Mikrobiologie abschauen,
aber das ist leider nicht ganz mein Gebiet. Du bist gerne dazu
eingeladen, die Idee weiterzuentwickeln. Ich bleibe lieber bei der
Wissenschaft und hoffe, dass ich meinen Ruf mit diesem Thread nicht
auf alle Zeiten verspielt habe ;-).
Viele Grüße!
Harald
Harald Geyer
Tristan Stark <Tri...@altavista.de> writes:
> da fällt mir noch ein, daß du auch nur mit einem einzigen Kolben eine
> Hin- und Herbewegung erhälst, wenn du in DIESEN Kolben dein Loch
> bohrst. Allerdings sollte vor den Enden deines Zylinders je ein
> Anschlag sein, damit dein Atom auch dahinter gelangen kann. Somit
> ersparst du dir die Rückstellkraft. Bei hohen Arbeitstemperaturen wird
> dieser Aufbau zu einem heftigen Hin- und Herschlagen des Kolbens
> führen.
Bei hohen Arbeitstemperaturen tut sich gar nix mehr. (Und bei
niedrigen natürlich auch nicht.) Der Lochdurchmesser kann nur für eine
bestimmte Temperatur optimal gewählt werden.
Viele Grüße!
Harald
Ralf Muschall
> ehr schädlich sind. Schließlich kann für jede endliche Folge ein
> Bildungsgesetz gefunden werden. Da bei einer solchen Zufallsfolge das
> Bildungsgesetz nicht bekannt ist, kann man nicht abschätzen, welche
> Qualität die Zufallsfolge für einen bestimmten Zweck hat.
Das kann aber auch andersherum wirken: Bei Pseudozufallszahlen kann
man z.B. beweisen, dass Vektoren aus 600 aufeinanderfolgenden
Elementen im 600-dimensionalen Raum gleichverteilt sind, während
manbei echten Zufallszahlen meist schon Probleme hat, die Häufigkeit
der 0 und 1 im Rahmen der gebrauchten Genauigkeit an 1/2
heranzubringen. Tricks wie Paritätsvergleich helfen auch nur bedingt,
da die Unabhängigkeit aufeinanderfolgender Werte auch nicht sicher
ist. AFAIK nimmt man echte Zufallszahlen nur für Spezialzwecke in der
Kryptographie, wo es weniger auf die genaue Größe der enthaltenen
Entropie ankommt (da man nur ein paar hundert bit braucht, kann man
hier overkill treiben), sondern auf die Nichtnachvollziehbarkeit.
Ralf
--
GS d->? s:++>+++ a C++++ UL+++ UH++ P++ L++ E+++ W- N++ o-- K- w--- !O M- V-
PS+>++ PE Y+>++ PGP+ !t !5 !X !R !tv b+++ DI+++ D? G+ e++++ h+ r? y?
Joerg Geiger
> hier ein link zur "Entmischung incl Begründung" ;)
> http://www.zit.tu-darmstadt.de/lehre/umweltwissenschaften/oekologie1/man_13.htm
Auf der Seite kann ich keinen Hinweis auf eine Entmischung finden. Im
Gegenteil, gerade die Chemie der Atmosphaere zeigt uns, dass einfache
Vorstellungen wie: schwere Gase sinken zu Boden, leichte steigen nach
oben nicht mit der Realitaet uebereinstimmen. Auch die unterschiedlichen
Temperaturen der Luftschichten sollten als Hinweis darauf genuegen, dass
die Atmosphaere fuer diese Diskussion ein schlechtes Beispiel darstellt.
[ TOFU entsorgt ]
Tristan Stark
>Tristan Stark <Tri...@altavista.de> writes:
>> "T=P/V"
Ohhh, Mann! Was schreibe ich für einen Scheiß. Natürlich ist V
proportional zu T. Mich hat dein reinfahrendes Kölbchen irritiert,
welches die Temperaturerhöhung verursacht.
>Ich bleibe lieber bei der
>Wissenschaft und hoffe, dass ich meinen Ruf mit diesem Thread nicht
>auf alle Zeiten verspielt habe ;-).
Ich glaube, daß habe ich mit meinem Ruf gerade im oberen Posting getan
:´-(
Werde mich trozdem wieder melden
Tschüs
Tristan
Tristan Stark
>Aus der Erinnerung: Die Gasgleichung lautet P*V=n*k*T
>Volumen halbiert, Druck verdoppelt und Temperatur konstant!
Uups, da habe ich etwas voreilig aus dem Bauch heraus argumentiert.
Selbstverständlich gilt die Zustandsgleichung "pV=nkT", denn die
Teilchengeschwindigkeit ändern sich durch das Einfügen einer Wand
nicht.
Eigentlich wollte ich nur eine Antiproportionalität zwischen T und V
ausdrücken.
Im Sinn hatte ich eigentlich die Poissonsche Gleichung:
T1/T2=(V2/V1)^(x-1)
mit x=Isentropenexponent (ich glaube 5/3 für ideale Gase)
Diese Gleichung gilt für adiabatische Zustandsänderungen.
Was mich jetzt aber total verwundert ist, daß zwar (laut deiner
Zustandsgleichung) die Temperatur konstant bleibt aber der Druck sich
erhöht. Bei einem Vielteilchen-System wäre durch das Einschieben eine
Druckverdoppelung reichlich unwahrscheinlich.
Wie ich schrieb: Halbe Weglänge bei konstanter Geschwindigkeit -->
doppelte Stoßzahl pro Zeit --> doppelter Impulsübertrag an das
Kölbchen --> doppelte Kraft auf das Kölbchen --> doppelter Druck
Eigentlich müsste jetzt das Kölbchen (denken wir uns den Anschlag weg)
so lange ausfahren und dabei Arbeit verrichten, bis wieder nach außen
Kräftegleichgewicht herrscht.
Deine Konstruktion würde PM2haft arbeiten, wenn es gelänge immer
wieder Schieber einzuschieben und dabei das Teilchen in der vorderen
Hälfte einzusperren. Ich stelle mir das ganze als Torus (unendlicher
Zylinder) vor. Um eine Richtung zu erzwingen sollten wir mit zwei
unterschiedlichen Schiebern arbeiten. Ein massiver Schieber dichtet
nach hinten ab und ein gelochter Schieber wird auf halbem Weg
eingeschoben. Falls das Teilchen sich in dem Volumen zwischen den
Schiebern befindet geschieht erst mal nichts (das Teilchen prallt
zwischen den Schiebern hin und her). Sobald es durch das (recht
kleine) Loch in die zweite Volumenhälfte findet, wird es sogleich
anfangen diese auf das doppelte Volumen "aufzublasen" und dabei Arbeit
am Kolben verrichten. Ein Teil dieser Arbeit muß jetzt darauf verwandt
werden ein neues Schieberpaar zu plazieren oder das alte zu verrücken.
Die am Kolben nach außen abgezogene Energie (z.B. durch Induktion)
verursacht eine Gechwindigkeitsverringerung des Teilchens, welches
diesen Mangel sofort durch Stöße an den anderen Wänden (und dadurch
aus dem äußeren Wärmepool) ausgleicht.
Nun, es gibt sicherlich einfachere Wege PM2s zu bauen...
<werbemodus an>
Druck-Dämon-PM2
<werbemodus aus>
Tschüs
Tristan
PS: Die Wahrscheinlichkeit in diesem Posting mindestens einen
Denkfehler zu finden ist groß... daher mich bitte nicht beschimpfen
;-)
Hajo Ehlers
>
> Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> wrote:
> > hier ein link zur "Entmischung incl Begründung" ;)
> > http://www.zit.tu-darmstadt.de/lehre/umweltwissenschaften/oekologie1/man_13.htm
>
> Auf der Seite kann ich keinen Hinweis auf eine Entmischung finden.
Zitat aus der obigen Seite:
<zitat>
1.3.2 Änderung der Zusammensetzung mit der Höhe
Existiert in einem beliebigen Raum ein Konzentrationsgefälle eines
Gases, so sorgt die Braunsche-Molekularbewegung bzw. die Diffusion des
Gases mit der Zeit für eine gleichmäßige Verteilung im Raum. Wenn diese
gleichmäßige Verteilung erreicht ist, existieren keine Druckunterschiede
mehr. Die Gase in der Atmosphäre unterliegen zusätzlich der
Schwerebeschleunigung, das heißt, einer Beschleunigung zum
Erdmittelpunkt hin. Im Gleichgewichtszustand wird diese Schwerkraft
durch die nach nach oben wirkende Druckgradientkraft gerade kompensiert.
Die Druckgradientkraft entsteht durch die Abnahme des Luftdruckes mit
der Höhe.
Der Partialdruck eines leichten Gases nimmt langsamer mit der Höhe ab
als der eines schweren Gases. Man nennt diesen Vorgang Entmischung.
</zitat>
Haben wir beide vielleicht ein Verständnisproblem bzgl. dem Wort
"Entmischung" ?
> Im
> Gegenteil, gerade die Chemie der Atmosphaere zeigt uns, dass einfache
> Vorstellungen wie: schwere Gase sinken zu Boden, leichte steigen nach
> oben nicht mit der Realitaet uebereinstimmen. Auch die unterschiedlichen
> Temperaturen der Luftschichten sollten als Hinweis darauf genuegen, dass
> die Atmosphaere fuer diese Diskussion ein schlechtes Beispiel darstellt.
Oder etwas mathematischer:
Die kinetische Energie eines Gasmoleküls ist im Mittel gleich und
unabhängig von der Masse:
Ek = 1/2 mv^2
D.h, für ein m1 < m2 ist v1 > v2
Nun betrachten wir zwei Moleküle im Schwerefeld, mit H für die Höhe
In die Bewegungsgleichung geht nur die Anfangsgeschwindigkeit ein.
Sx=-0,5gt^2 +v0t
(x:=höhe)
daraus folgt:
mit v1 > v2 ist x1 > x2
Das ganze kann man dann auf beliebig viele Moleküle erweitern.
Hajo
Roland Franzius
Hajo Ehlers schrieb:
Klingt gut, ist aber glaube ich falsch. Die Verteilungsfunktion eines idealen Gases
konstanter Temperatur in einem beliebigen äußeren Potential ist das Produkt der
Ortsverteilung und der Geschwindigkeitkeitsverteilung. Der Grund ist der
Boltzmannansatz mit der Exponentialfunktion der Energie, die eine Summe aus kinetischer
und potentieller Energie ist.
Also faktorisiert die e-Funktion, Ortsverteilung und Geschwindigkeitsverteilung sind
unabhängig voneinander, immer vorausgesetzt, die Temperatur ist konstant.
Bei einer Mischung zweier verschiedener Gase mit unterschiedlichen molekularen Massen
ist daher bei konstanter Temperatur die Wahrscheinlichkeit, ein Molekül im Intervall
(x,x+dx) zu finden, proportional zu exp(- V(x)/kT )=exp(- m g x /kT) völlig unabhängig
von seiner Geschwindigkeit.
Diese sogenannte Entmischung ist aber, wie man am Ansatz sieht, der wahrscheinlichste
Zustand und kann nicht zur Energiegewinnung benutzt werden.
Die Voraussetzung für die Anwendung der barometrischen Höhenformel ist die Herstellung
der konstanten Temperatur. Das ist üblicherweise in der Atmosphäre und in Kaminen nicht
der Fall, was aber eigentlich nur eine Frage der Zeitskala ist. Wartet man genügend
lange, stellt sich bei Isolation des Systems die konstante Temperatur ein. Der Grund
ist die, wenn auch schwache, Kopplung an das Photonengas. Diese unterliegt nicht der
Schwerkraft sondern nur der minimalen Rotverschiebung masseloser Teilchen. Die nicht
eliminierbare Kopplung ans Photonenwärmebad sorgt in einem abgeschlossenen System für
den Temperaturausgleich.
Einer der, wie ich glaube, wirklich irreführenden Versuche aus der Anfängervorlesung
zur kinetischen Gastheorie ist es, Kugeln auf vibrierender Unterlage zum Hüpfen zu
bringen, um die barometrische Höhenformel zu demonstrieren.
--
Roland Franzius
Tristan Stark
Joerg Geiger <no_answ...@gmx.de> schrieb:
>Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> wrote:
>> hier ein link zur "Entmischung incl Begründung" ;)
>> http://www.zit.tu-darmstadt.de/lehre/umweltwissenschaften/oekologie1/man_13.htm
>
>Auf der Seite kann ich keinen Hinweis auf eine Entmischung finden. Im
>Gegenteil, gerade die Chemie der Atmosphaere zeigt uns, dass einfache
>Vorstellungen wie: schwere Gase sinken zu Boden, leichte steigen nach
>oben nicht mit der Realitaet uebereinstimmen. Auch die unterschiedlichen
>Temperaturen der Luftschichten sollten als Hinweis darauf genuegen, dass
>die Atmosphaere fuer diese Diskussion ein schlechtes Beispiel darstellt.
Ach, und wie erklärt sich, daß schwere Steine (höhere Dichte) im
Wasser nach unten sinken und leichtere Styroporkügelchen (niedrigere
Dichte) nach oben schweben, trotz Diffusionstätigkeit des Wassers und
auch bei konstanten Temperaturen.
Es existiert ein Wasser-Stein-Konzentrationsgradient,
genauso wie irgend ein Gas-Konzentrationsgradient.
Roland hat seine Argumentation nur auf Massenunterschiede bezogen
nicht auf ATOMARE Molekül-Dichte-Unterschiede.
Tschüs
Tristan
Joerg Geiger
paar Anmerkungen:
Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> wrote:
> Joerg Geiger wrote:
>> Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> wrote:
>> > hier ein link zur "Entmischung incl Begründung" ;)
>> > http://www.zit.tu-darmstadt.de/lehre/umweltwissenschaften/oekologie1/man_13.htm
>>
>> Auf der Seite kann ich keinen Hinweis auf eine Entmischung finden.
>
> Zitat aus der obigen Seite:
> Der Partialdruck eines leichten Gases nimmt langsamer mit der Höhe ab
> als der eines schweren Gases. Man nennt diesen Vorgang Entmischung.
> </zitat>
> Haben wir beide vielleicht ein Verständnisproblem bzgl. dem Wort
> "Entmischung" ?
Anscheinend. Fuer mich waere eine Entmischung eine spontane Auftrennung
eines _Gemisches_ in seine Komponenten, aber wie wollen hier nicht um
Begriffe streiten...
[..]
> Oder etwas mathematischer:
[..]
> Nun betrachten wir zwei Moleküle im Schwerefeld, mit H für die Höhe
> In die Bewegungsgleichung geht nur die Anfangsgeschwindigkeit ein.
> Sx=-0,5gt^2 +v0t
> (x:=höhe)
> daraus folgt:
> mit v1 > v2 ist x1 > x2
Was willst Du damit sagen? Dass schwere Molekuele nur eine gewisse
Hoehe erreichen? Das ist so nicht richtig. Dass die Molekuele eine
parabelfoermige Bahn beschreiben? Dies gilt nur bei einer grossen
freien Weglaenge. Wenn Du in dem zitierten Text nachliest wirst Du
feststellen, dass sich obiges Zitat auf die Verhaeltnisse in der
Atmosphaere in Hoehen von mehreren hundert km bezieht und nicht auf
Luftsaeulen von wenigen Metern Hoehe.
Joerg Geiger
> Joerg Geiger <no_answ...@gmx.de> schrieb:
>>Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> wrote:
>>> hier ein link zur "Entmischung incl Begründung" ;)
>>> http://www.zit.tu-darmstadt.de/lehre/umweltwissenschaften/oekologie1/man_13.htm
>>
>>Auf der Seite kann ich keinen Hinweis auf eine Entmischung finden. Im
>>Gegenteil, gerade die Chemie der Atmosphaere zeigt uns, dass einfache
>>Vorstellungen wie: schwere Gase sinken zu Boden, leichte steigen nach
>>oben nicht mit der Realitaet uebereinstimmen.
> Ach, und wie erklärt sich, daß schwere Steine (höhere Dichte) im
> Wasser nach unten sinken und leichtere Styroporkügelchen (niedrigere
> Dichte) nach oben schweben, trotz Diffusionstätigkeit des Wassers und
> auch bei konstanten Temperaturen.
Hatten wir das nicht schon? Stichwort: Homogene und heterogene Mischphasen.
Zwei Gegenbeispiele zum Nachvollziehen: schwere Farbstoffmolekuele verteilen
sich durch Diffusion gleichmaessig in Wasser, Alkohol-Wasser-Gemische
zeigen keine spontane Entmischung.
Die von Dir genannten Beispiele haben nichts (wenig) mit dem Problem zu tun.
[..]
> Roland hat seine Argumentation nur auf Massenunterschiede bezogen
> nicht auf ATOMARE Molekül-Dichte-Unterschiede.
Bei Gasen gibt es da keinen grossen Unterschied.
Harald Geyer
Tristan Stark <Tri...@altavista.de> writes:
> Was mich jetzt aber total verwundert ist, daß zwar (laut deiner
> Zustandsgleichung) die Temperatur konstant bleibt aber der Druck sich
> erhöht. Bei einem Vielteilchen-System wäre durch das Einschieben eine
> Druckverdoppelung reichlich unwahrscheinlich.
In einem Vielteichlensystem wird aber auch die Teilchenzahl halbiert,
wodurch sich die Erhöhte Stoßzahl wieder ausgleicht.
In meiner Maschine bleibt die Teilchenzahl für den einen Kolben
konstant, für den anderen wird sie Null. Daher wirkt auf den ersten
Kolben der doppelte Druck, auf den anderen gar keiner.
> Deine Konstruktion würde PM2haft arbeiten, wenn es gelänge immer
> wieder Schieber einzuschieben und dabei das Teilchen in der vorderen
> Hälfte einzusperren.
So ginge das wahrscheinlich nicht ohne Messprozess
(Entropieerzeugung). Der Vorteil meiner Maschine liegt darin, dass sie
keine beweglichen Teile außer den Kolben und dem Arbeitsteilchen hat.
Daher verstehe ich auch Christophers Argument mit der
Informationsübertragung nicht so recht. (Ich muss darüber aber noch
etwas nachdenken und schlafen.)
> Ich stelle mir das ganze als Torus (unendlicher
> Zylinder) vor. Um eine Richtung zu erzwingen sollten wir mit zwei
> unterschiedlichen Schiebern arbeiten. Ein massiver Schieber dichtet
> nach hinten ab und ein gelochter Schieber wird auf halbem Weg
> eingeschoben. Falls das Teilchen sich in dem Volumen zwischen den
> Schiebern befindet geschieht erst mal nichts (das Teilchen prallt
> zwischen den Schiebern hin und her). Sobald es durch das (recht
> kleine) Loch in die zweite Volumenhälfte findet, wird es sogleich
> anfangen diese auf das doppelte Volumen "aufzublasen" und dabei Arbeit
> am Kolben verrichten. Ein Teil dieser Arbeit muß jetzt darauf verwandt
> werden ein neues Schieberpaar zu plazieren oder das alte zu verrücken.
Du denkst echt arg kompliziert! Wie soll man über so eine Maschine
nachdenken ohne dauernd Denkfehler zu machen? Wenn du deine Maschine
mit einem Gleichungssystem beschreiben willst, sitzt du daran Jahre!
> Nun, es gibt sicherlich einfachere Wege PM2s zu bauen...
> <werbemodus an>
> Druck-Dämon-PM2
> <werbemodus aus>
Vielleicht einfacher zu bauen, aber schwerer zu modellieren bzw. zu
durchdenken...
Viele Grüße!
Harald
Joerg Geiger
> Joerg Geiger <no_answ...@gmx.de> schrieb:
>>Hajo Ehlers <ser...@metamodul.com> wrote:
>>> hier ein link zur "Entmischung incl Begründung" ;)
>>> http://www.zit.tu-darmstadt.de/lehre/umweltwissenschaften/oekologie1/man_13.htm
>>
>>Auf der Seite kann ich keinen Hinweis auf eine Entmischung finden. Im
>>Gegenteil, gerade die Chemie der Atmosphaere zeigt uns, dass einfache
>>Vorstellungen wie: schwere Gase sinken zu Boden, leichte steigen nach
>>oben nicht mit der Realitaet uebereinstimmen.
> Ach, und wie erklärt sich, daß schwere Steine (höhere Dichte) im
> Wasser nach unten sinken und leichtere Styroporkügelchen (niedrigere
> Dichte) nach oben schweben, trotz Diffusionstätigkeit des Wassers und
> auch bei konstanten Temperaturen.
Hatten wir das nicht schon? Stichwort: Homogene und heterogene Mischphasen.
Zwei Gegenbeispiele zum Nachvollziehen: schwere Farbstoffmolekuele verteilen
sich durch Diffusion gleichmaessig in Wasser, Alkohol-Wasser-Gemische
zeigen keine spontane Entmischung.
Die von Dir genannten Beispiele haben nichts (wenig) mit dem Problem zu tun.
[..]
> Roland hat seine Argumentation nur auf Massenunterschiede bezogen
> nicht auf ATOMARE Molekül-Dichte-Unterschiede.
Bei Gasen gibt es da keinen grossen Unterschied.
Tristan Stark
>Tristan Stark <Tri...@altavista.de> wrote:
>> Ach, und wie erklärt sich, daß schwere Steine (höhere Dichte) im
>> Wasser nach unten sinken und leichtere Styroporkügelchen (niedrigere
>> Dichte) nach oben schweben, trotz Diffusionstätigkeit des Wassers und
>> auch bei konstanten Temperaturen.
>
>Hatten wir das nicht schon? Stichwort: Homogene und heterogene Mischphasen.
>Zwei Gegenbeispiele zum Nachvollziehen: schwere Farbstoffmolekuele verteilen
>sich durch Diffusion gleichmaessig in Wasser, Alkohol-Wasser-Gemische
>zeigen keine spontane Entmischung.
Und warum werden z.B. in der Medizin gerne Zentrifugen benützt? Damit
die Proben mal Karussell fahren dürfen?
>Die von Dir genannten Beispiele haben nichts (wenig) mit dem Problem zu tun.
Die von mir verwendeten Beispiele sollen in krasser Form zeigen, daß
die unterschiedlichen Objekt-Dichten für den Konzentrationsgradienten
verantwortlich sind. Zu einer völligen Entmischung wie z.B. bei
Wasser-Öl kommt es wegen der Diffusion nicht (allerdings gibt es dort
auch noch andere nicht unwesentliche Effekte). Wenn aber auch nur der
allerkleinste Konzentrationsgradient entsteht führt dies wegen des
Diffusionsthermoeffektes zu einem ebenfalls minimalen
Temperaturunterschied.
>Bei Gasen gibt es da keinen grossen Unterschied.
Es kommt nicht auf die Größe an, sondern daß dieser
Konzentrationsunterschied (zwischen oben und unten) besteht.
Tschüs
Tristan
PS: Ich befürchte, daß bei deinen zwei Beispielen noch keine
thermoisolierte Präzissionsmessung der Konzentrationen durchgeführt
wurde.
Tristan Stark
>Hallo!
>
>Tristan Stark <Tri...@altavista.de> writes:
>
>> Was mich jetzt aber total verwundert ist, daß zwar (laut deiner
>> Zustandsgleichung) die Temperatur konstant bleibt aber der Druck sich
>> erhöht. Bei einem Vielteilchen-System wäre durch das Einschieben eine
>> Druckverdoppelung reichlich unwahrscheinlich.
>
>In einem Vielteichlensystem wird aber auch die Teilchenzahl halbiert,
>wodurch sich die Erhöhte Stoßzahl wieder ausgleicht.
>
>In meiner Maschine bleibt die Teilchenzahl für den einen Kolben
>konstant, für den anderen wird sie Null. Daher wirkt auf den ersten
>Kolben der doppelte Druck, auf den anderen gar keiner.
Klar ist mir das klar (für was hältst du mich ;-)), ich habe nur meine
Verwunderung zum Ausdruck bringen wollen.
Wenn die Teilchenzahl hoch bzw. 1 ist arbeitet die gleiche Maschine
mit den gleichen Bedingungen und gleichen Formeln völlig
unterschiedlich.
>> Deine Konstruktion würde PM2haft arbeiten, wenn es gelänge immer
>> wieder Schieber einzuschieben und dabei das Teilchen in der vorderen
>> Hälfte einzusperren.
>
>So ginge das wahrscheinlich nicht ohne Messprozess
>(Entropieerzeugung). Der Vorteil meiner Maschine liegt darin, dass sie
>keine beweglichen Teile außer den Kolben und dem Arbeitsteilchen hat.
>Daher verstehe ich auch Christophers Argument mit der
>Informationsübertragung nicht so recht. (Ich muss darüber aber noch
>etwas nachdenken und schlafen.)
Dann wünsche ich dir schöne Träume ;-)
>> Ich stelle mir das ganze als Torus (unendlicher
>> Zylinder) vor. Um eine Richtung zu erzwingen sollten wir mit zwei
>> unterschiedlichen Schiebern arbeiten. Ein massiver Schieber dichtet
>> nach hinten ab und ein gelochter Schieber wird auf halbem Weg
>> eingeschoben. Falls das Teilchen sich in dem Volumen zwischen den
>> Schiebern befindet geschieht erst mal nichts (das Teilchen prallt
>> zwischen den Schiebern hin und her). Sobald es durch das (recht
>> kleine) Loch in die zweite Volumenhälfte findet, wird es sogleich
>> anfangen diese auf das doppelte Volumen "aufzublasen" und dabei Arbeit
>> am Kolben verrichten. Ein Teil dieser Arbeit muß jetzt darauf verwandt
>> werden ein neues Schieberpaar zu plazieren oder das alte zu verrücken.
>
>Du denkst echt arg kompliziert!
Naja, deine Idee ist noch kein PM2. Ich grüble noch ein wenig und
poste dann in einem neuen Thread (diesen hier sieht keiner mehr).
>Wie soll man über so eine Maschine
>nachdenken ohne dauernd Denkfehler zu machen?
Wenn ich zu kurz nachdenke, unterlaufen mir megapeinliche Fehler, die
mein Image als PM2-Bauer noch weiter beschädigen (falls das überhaupt
noch geht ;-)).
>Wenn du deine Maschine
>mit einem Gleichungssystem beschreiben willst, sitzt du daran Jahre!
>
>> Nun, es gibt sicherlich einfachere Wege PM2s zu bauen...
>> <werbemodus an>
>> Druck-Dämon-PM2
>> <werbemodus aus>
>
>Vielleicht einfacher zu bauen, aber schwerer zu modellieren bzw. zu
>durchdenken...
Falls Hajo mit seinem Konzentrationsgradienten recht hat gehört die
Baubarkeits-Krone ihm.
Tschüs
Tristan
--
Wenn Kreativität ansteckend wäre,
müßte man mich unter Quarantäne stellen :-)
Tristan
Joerg Geiger
> Joerg Geiger <no_answ...@gmx.de> schrieb:
>>Tristan Stark <Tri...@altavista.de> wrote:
>>> Ach, und wie erklärt sich, daß schwere Steine (höhere Dichte) im
>>> Wasser nach unten sinken und leichtere Styroporkügelchen (niedrigere
>>> Dichte) nach oben schweben, trotz Diffusionstätigkeit des Wassers und
>>> auch bei konstanten Temperaturen.
>>
>>Hatten wir das nicht schon? Stichwort: Homogene und heterogene Mischphasen.
> Und warum werden z.B. in der Medizin gerne Zentrifugen benützt?
Weil man damit heterogene Mischphasen trennen kann? Homogene Mischphasen
lassen sich durch Zentrifugation nicht trennen.
>
>>Die von Dir genannten Beispiele haben nichts (wenig) mit dem Problem zu tun.
> Die von mir verwendeten Beispiele sollen in krasser Form zeigen, daß
> die unterschiedlichen Objekt-Dichten für den Konzentrationsgradienten
> verantwortlich sind.
Das eben ist eine Fehleinschaetzung. Entscheidend ist, dass es sich um
heterogene Gemische handelt. Nenne doch ein Beispiel fuer ein homogenes
Gemisch, das die behaupteten Eigenschaften zeigt.
> Zu einer völligen Entmischung wie z.B. bei
> Wasser-Öl kommt es wegen der Diffusion nicht (allerdings gibt es dort
> auch noch andere nicht unwesentliche Effekte).
"Nicht unwesentlich" ist nett formuliert. Die Kohaesions/Adhaesion der
Phasen ist die eigentliche Ursache fuer die Phasentrennung.
> Wenn aber auch nur der
> allerkleinste Konzentrationsgradient entsteht führt dies wegen des
> Diffusionsthermoeffektes zu einem ebenfalls minimalen
> Temperaturunterschied.
>
>>Bei Gasen gibt es da keinen grossen Unterschied.
> Es kommt nicht auf die Größe an, sondern daß dieser
> Konzentrationsunterschied (zwischen oben und unten) besteht.
Das nennt man Zirkelschluss. Du begruendest mit Deine Ueberlegungen
mit einer Voraussetzung.
> PS: Ich befürchte, daß bei deinen zwei Beispielen noch keine
> thermoisolierte Präzissionsmessung der Konzentrationen durchgeführt
> wurde.
Dann solltest Du es schnell machen.
Tristan Stark
>Tristan Stark <Tri...@altavista.de> wrote:
>> Joerg Geiger <no_answ...@gmx.de> schrieb:
>>>Tristan Stark <Tri...@altavista.de> wrote:
>>>> Ach, und wie erklärt sich, daß schwere Steine (höhere Dichte) im
>>>> Wasser nach unten sinken und leichtere Styroporkügelchen (niedrigere
>>>> Dichte) nach oben schweben, trotz Diffusionstätigkeit des Wassers und
>>>> auch bei konstanten Temperaturen.
>>>
>>>Hatten wir das nicht schon? Stichwort: Homogene und heterogene Mischphasen.
>[..]
>
>> Und warum werden z.B. in der Medizin gerne Zentrifugen benützt?
>
>Weil man damit heterogene Mischphasen trennen kann? Homogene Mischphasen
>lassen sich durch Zentrifugation nicht trennen.
Wenn ich mir das so recht überlege, weiß ich überhaupt nicht was eine
"homogene" Mischphase sein soll. Auf molekularer Ebene unterscheiden
sich die Komponenten aber gewaltig (z.B Xenon-Argon oder H2O-Ethanol).
>>>Die von Dir genannten Beispiele haben nichts (wenig) mit dem Problem zu tun.
>
>> Die von mir verwendeten Beispiele sollen in krasser Form zeigen, daß
>> die unterschiedlichen Objekt-Dichten für den Konzentrationsgradienten
>> verantwortlich sind.
>
>Das eben ist eine Fehleinschaetzung. Entscheidend ist, dass es sich um
>heterogene Gemische handelt. Nenne doch ein Beispiel fuer ein homogenes
>Gemisch, das die behaupteten Eigenschaften zeigt.
s. o.
>> Zu einer völligen Entmischung wie z.B. bei
>> Wasser-Öl kommt es wegen der Diffusion nicht (allerdings gibt es dort
>> auch noch andere nicht unwesentliche Effekte).
>
>"Nicht unwesentlich" ist nett formuliert. Die Kohaesions/Adhaesion der
>Phasen ist die eigentliche Ursache fuer die Phasentrennung.
Ich schrieb ja, daß es NICHT zu einer völligen Entmischung kommt.
>> Wenn aber auch nur der
>> allerkleinste Konzentrationsgradient entsteht führt dies wegen des
>> Diffusionsthermoeffektes zu einem ebenfalls minimalen
>> Temperaturunterschied.
>>
>>>Bei Gasen gibt es da keinen grossen Unterschied.
>
>> Es kommt nicht auf die Größe an, sondern daß dieser
>> Konzentrationsunterschied (zwischen oben und unten) besteht.
>
>Das nennt man Zirkelschluss. Du begruendest mit Deine Ueberlegungen
>mit einer Voraussetzung.
Dann schreibe ich es halt anders:
Da wir nur heterogene Mischphasen haben sind gravitationsbedingte
Konzentrationsgradiente unumgänglich, die über den
Diffusionsthermoeffekt zu einem Temperaturunterschied führen.
Es gibt übrigens auch andere Möglichkeiten Konzentrationsgradienten
aufzubauen:
-el. Spannung sortiert el. geladene Teilchen (z.B Ionen)
-ein Temperaturunterschied erzeugt durch den "Thermodiffusionseffekt"
einen Konzentrationsgradienten bzw. über "Destillation" noch viel
größere Sortier-Effekte
>> PS: Ich befürchte, daß bei deinen zwei Beispielen noch keine
>> thermoisolierte Präzissionsmessung der Konzentrationen durchgeführt
>> wurde.
>
>Dann solltest Du es schnell machen.
Das macht Hajo schon :-)
Joerg Geiger
> Joerg Geiger <no_answ...@gmx.de> schrieb:
>>Tristan Stark <Tri...@altavista.de> wrote:
[..]
>>>>
>>>>Hatten wir das nicht schon? Stichwort: Homogene und heterogene Mischphasen.
>>[..]
>>
> Wenn ich mir das so recht überlege, weiß ich überhaupt nicht was eine
> "homogene" Mischphase sein soll.
Tja, da kann ich Dir nur empfehlen Dich zu belesen. Ueberhaupt waere
es vielleicht fuer Dich ratsam Dir einmal ein gutes Thermodynamikbuch
vorzunehmen und durchzuarbeiten. Danach siehst Du moeglicherweise
etwas klarer.
> Auf molekularer Ebene unterscheiden
> sich die Komponenten aber gewaltig (z.B Xenon-Argon oder H2O-Ethanol).
Was voellig nebensaechlich ist.
[..]
>>
>>Das eben ist eine Fehleinschaetzung. Entscheidend ist, dass es sich um
>>heterogene Gemische handelt. Nenne doch ein Beispiel fuer ein homogenes
>>Gemisch, das die behaupteten Eigenschaften zeigt.
> s. o.
s.o.
>
>>> Zu einer völligen Entmischung wie z.B. bei
>>> Wasser-Öl kommt es wegen der Diffusion nicht (allerdings gibt es dort
>>> auch noch andere nicht unwesentliche Effekte).
>>
>>"Nicht unwesentlich" ist nett formuliert. Die Kohaesions/Adhaesion der
>>Phasen ist die eigentliche Ursache fuer die Phasentrennung.
> Ich schrieb ja, daß es NICHT zu einer völligen Entmischung kommt.
gar keine != nicht voellig
>>
>>> Es kommt nicht auf die Größe an, sondern daß dieser
>>> Konzentrationsunterschied (zwischen oben und unten) besteht.
>>
>>Das nennt man Zirkelschluss. Du begruendest mit Deine Ueberlegungen
>>mit einer Voraussetzung.
> Dann schreibe ich es halt anders:
> Da wir nur heterogene Mischphasen haben
Eine gewagte These, da Du noch nicht einmal den Unterschied zwischen
homogen und heterogen zu kennen scheinst.
> sind gravitationsbedingte
> Konzentrationsgradiente unumgänglich,
Aus einer falschen Praemisse lassen sich keine richtigen Schluesse ziehen.
> die über den
> Diffusionsthermoeffekt zu einem Temperaturunterschied führen.
desgl.
> Es gibt übrigens auch andere Möglichkeiten Konzentrationsgradienten
> aufzubauen:
[..]
Was das mit der behaupteten spontanen Entmischung zu tun haben soll
ist mir nicht klar.
> einen Konzentrationsgradienten bzw. über "Destillation" noch viel
> größere Sortier-Effekte
Was hat jetzt Destillation mit Konzentrationsgradienten zu tun?
[..]
> Wenn Kreativität ansteckend wäre,
> müßte man mich unter Quarantäne stellen :-)
Ist wahrscheinlich nicht notwendig, Du duerftest inzwischen in
einigen Killfiles heimisch sein.
Tristan Stark
>Tristan Stark <Tri...@altavista.de> wrote:
>> Joerg Geiger <no_answ...@gmx.de> schrieb:
>>>Tristan Stark <Tri...@altavista.de> wrote:
>>>> Joerg Geiger <no_answ...@gmx.de> schrieb:
>> Auf molekularer Ebene unterscheiden
>> sich die Komponenten aber gewaltig (z.B Xenon-Argon oder H2O-Ethanol).
>
>Was voellig nebensaechlich ist.
Da du genau DIESES Argument nicht verstehst, ist es auch nicht
verwunderlich, daß die Argumentationskette bis zum PM2 für dich keinen
Anfang hat.
>>>Das eben ist eine Fehleinschaetzung. Entscheidend ist, dass es sich um
>>>heterogene Gemische handelt. Nenne doch ein Beispiel fuer ein homogenes
>>>Gemisch, das die behaupteten Eigenschaften zeigt.
Aus deinem vorherigen Posting gehe ich davon aus, daß du "H2O-Ethanol"
als homogenes Gemisch bezeichnest.
>>>> Zu einer völligen Entmischung wie z.B. bei
>>>> Wasser-Öl kommt es wegen der Diffusion nicht (allerdings gibt es dort
>>>> auch noch andere nicht unwesentliche Effekte).
>>>
>>>"Nicht unwesentlich" ist nett formuliert. Die Kohaesions/Adhaesion der
>>>Phasen ist die eigentliche Ursache fuer die Phasentrennung.
>
>
>> Ich schrieb ja, daß es NICHT zu einer völligen Entmischung kommt.
>
>gar keine != nicht voellig
"gar keine" ist Teilmenge von "nicht völlig"-Menge
was ich sagen will ist,
"nicht völlig" ist NICHT Teilmenge von "völlig"-Menge
>> Es gibt übrigens auch andere Möglichkeiten Konzentrationsgradienten
>> aufzubauen:
>[..]
>
>Was das mit der behaupteten spontanen Entmischung zu tun haben soll
>ist mir nicht klar.
>
>> einen Konzentrationsgradienten bzw. über "Destillation" noch viel
>> größere Sortier-Effekte
>
>Was hat jetzt Destillation mit Konzentrationsgradienten zu tun?
Ich will nur sagen, daß es auch andere Effekte gibt, die einen
Konzentrationsunterschied bewirken.
-Gravitationsfeld wirkt auf Dichteunterschiede
-elektrostatisches Feld wirkt auf Ladungsunterschiede
. . .
Tschüs
Tristan
--
Wenn Kreativität ansteckend wäre,
müßte man mich unter Quarantäne stellen :-)
Tristan