Вопросы по становлению термодинамики

Критика того, что МЫ имеем
Автор
Сообщение
Sopov
#25097 2017-12-15 12:27 GMT

Вопросы по становлению термодинамики

Поскольку здесь веден мой возраст, то можно понять, что школу я кончил давно.

Более того, я и институт закончил и как конструктор с сорокалетним стажем, имеющим более сорока изобретений, профессионально владею пространственным видением. Поэтому здесь не надо говорить, что я плохо знаю молекулярно-кинетическую теорию (МКТ). Именно потому, что я её хорошо изучил, а не просто бездумно запомнил всё, что с ней связано, мне достаточно ясно видны те детальные несоответствия, малую часть которых я представляю ниже.

Сразу оговорюсь, что ничего альтернативного я в этой теме и на этой ветке форума  представлять не намерен. Это другая сторона медали. Для неё есть ветка с альтернативной физикой. Здесь полагается разбирать только то, что уже есть в учебниках.

Я просто хочу здесь показать те методы, которыми в меня и в последующие поколения вкладывали и продолжают вкладывать, скажем мягко, некорректными способами некорректную информацию,

Итак, я выкладываю информацию, а те, кто с этим не согласен, приводите соответствующие аргументы. И далее постараемся найти путь к истине.

Открываем учебник «ФИЗИКА» для 10-го класса Г.Я. Мякишев  Б.Б.Буховцев Москва «ПРОСВЯЩЕНИЕ» 1990г. Учебники у меня не совсем новые, но полагаю, что и в новых есть то же самое.

Учебник начинается с первой главы – ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

После основных положений молекулярно-кинетической теории (МКТ) описывается наблюдение броуновского движения в жидкости.  И в тексте присутствует следующее выражение. «Объяснить броуновское движение можно только на основе молекулярно-кинетической теории». Первая очень значимая некорректность, переходящая в ложь. Если не знать других теорий, то как можно такое заявлять, даже не предполагая, что и другая сможет это объяснить! Во-вторых, не МКТ объясняет БД, а явлением БД подкрепляют работоспособность МКТ. В-третьих, с прошлых веков и по настоящее время БД в науке физике по факту не имеет объяснения, а просто признаётся как факт и далее как исходные данные для последующих объяснений диффузии и т.д. и т.п., и даже входит основой в трактовку температуры.

В-четвёртых это то, что я уже знаю одну теорию, в которой БД имеет конкретные причины своего возникновения и рассматриваются силы которые им управляют так, что теплота стремиться распределиться по всему объёму равномерно, т.е. приводя именно в порядок то, что современная физика трактовкой энтропии относит к беспорядку. Разве логично равномерность относить исключительно к беспорядку? Последнее я привёл только для того, чтобы указать ещё и на лживость данного выражения-утверждения.

Далее в учебнике после наблюдения БД в жидкостях, при условии, когда в жидкость внедряются посторонние частицы (что само собой может являться дестабилизирующим фактором), сие действия перенесли даже на молекулы одного газа находящегося в РАВНОВЕСНЫХ условиях. В результате получилось, что при постоянной температуре, т.е. без подвода энергии со стороны, молекулы газа (воздуха) должны находиться постоянно в динамике, не взирая на силу гравитации, которая обязана воздействовать на их массы. В результате получилось, что каждая молекула имеет вечный двигатель не требующий энергии.

А далее в учебнике приводится следующий ход. «Вместо реального газа, между молекулами которого действуют сложные силы взаимодействия, мы будем рассматривать его физическую модель. Эта модель называется идеальным газом. Идеальный газ – это газ, взаимодействия между молекулами которого пренебрежительно малы».

И здесь возникает вопросы. Взаимодействие между молекулами действительно малы, предположительно малы или совсем отсутствуют? Следующий вопрос. Между какими молекулами? Только между молекулами газа или же и между молекулами газа и атомами твёрдого тела, а также между молекулами газа и молекулами жидкости?

Для чистоты сведений здесь следует вспомнить о существовании процесса флотации. Этот процесс не может происходить без ЗНАЧИМЫХ  сил притяжения молекул газа к жидкостям и твёрдым телам. В этом процессе задействованы также и силы притяжения молекул жидкости к твёрдым структурам. Из выше сказанного следует, что даже если и можно пренебречь взаимодействием молекул газа между собой, то взаимодействием их с ограничивающими поверхностями пренебрегать не следует. А в купе с действием силы гравитации, как бы не взаимодействовали молекулы газа между собой, а в условиях равновесности, если оперировать логикой, они должны (даже обязаны!) со временем осесть на нижнюю поверхность. Иначе будет нарушаться закон сохранения энергии.

Здесь следует вспомнить ещё один нюанс. Молекулы состоят из атомов. А если между атомами, соединёнными в молекулы есть силы притяжения, то по каким КОНКРЕТНЫМ причинам этими силами следует пренебрегать, когда молекулы газа соударяются? Кто знает ясный ответ на этот вопрос?

Далее в учебнике, невзирая на все выше поднятые проблемы и вопросы (в учебнике их просто обходят молчанием), описывается устройство давления газа на стенки сосудов за счёт ударов по ним молекул.  То есть полёты молекул газа в условиях равновесности выдаются уже как за факт. И следующим шагом являются разделы «СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ КВАДРАТА СКОРОСТИ МОЛЕКУЛ» и «ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ». И здесь применяется следующая некорректность, если её так можно охарактеризовать.

Известно, что газ в сосуде во все стороны давит во все стороны с одинаковой силой. Сколько бы мы не смотрели на обычный воздушный шарик, мы никогда не замечали какие-либо изменения и волнения на его поверхности.

Теперь обратим внимание на специфические условия, которые оговариваются при разработке основного уравнения МКТ.

Изначально хаотичное движение молекул заменяют движением вдоль трех взаимно перпендикулярных направлений. В принципе, против этого возражений нет. Естественно, каждое направление можно привязать к ближнему из трёх возможных взаимно перпендикулярных прямых, совпадающих с осями декартовой системы координат.

Некорректность в следующем действии. Далее считается, что в любой момент времени вдоль каждого из них движется РОВНО  1/3 молекул, причем РОВНО ПОЛОВИНА из них — в противоположную сторону. Следовательно, согласно основному уравнению МКТ, РОВНО 1/6 от всех молекул  должна двигаться вдоль одного из шести направлений.

Но! Нюанс в следующем. Согласно исходным данным МКТ, молекулы газа после столкновения имеют равные возможности лететь (разлетаться)  в любом направлении. Другими словами, каждая молекула после столкновения, скажем так, вольна лететь в каком угодно ей направлении. Но! Получается, что выше представленные деления по их количеству полётов в определённом направлении, указывает им на то, что они должны постоянно сохранять указанные им равенства. О какой хаотичности т может идти речь, если молекулам предписано не просто в среднем по времени, а постоянно, т.е. каждое мгновение, а иначе не будет постоянного и равномерного давления газа на все участки стенок сосуда, в равных частях лететь в каждую их шести направлений. Нюанс ещё и в том, что существуют направления и под различными углами к этим шести. Поскольку на протяжении, как минимум, века во всех странах самые обычные воздушные шарики, при отсутствии явных воздействий, показывают абсолютное постоянство абсолютно всех участков поверхности своей оболочки, то молекулы должны каждое мгновение делиться на абсолютно равные части не только по 6-и направлениям, а абсолютно по всем. Ну и о каком хаосе при этих обстоятельствах может идти речь?

А если подходить честно к такому предполагаемому делению молекул по направлению движения, то следует признать, что в нём для соответствия МКТ реальности производится подмена понятий, в результате которой получается нужный вывод. 

Интересный нюанс ещё и в том, что нет ни одного практического подсчёта давления газа за счёт ударов по стенке его молекул. В реальности, т.е. в практических расчётах используются исключительно формулы полученные эмпирическим путём. И в этих формулах задействованы только общие факторы – температура, объём, давление и т.д.

После получения нужного вывода по основному уравнению МКТ, в учебнике рассматривается процесс измерения температуры с описанием  устройств различных термометров. И здесь следует обратить внимание на то, что все замеры температуры производятся исключительно посредством изменения объёма газа или жидкости.  Ну, а поскольку согласно МКТ увеличение объёма вещества связывается с увеличением скорости движения атомов и молекул в веществе, то саму температуру трактуют как меру средней кинетической энергии молекул.

Для справки.

Г азовый термометр условились считать эталонным (образцовым) термометром. В принципе, этим всё сказано. После того как определили, что электрическое сопротивление изменяется с изменением объёма (расширением) материала при изменении его температуры, то разработали термометры электрического сопротивления (ТС). То есть и ТС, и пирометры, а, следовательно, все контактные и бесконтактные термометры проходят настройку по газовым термометрам. Поэтому фразу: «при изменении температуры вещества происходит изменение его объёма» – по сути можно отнести к завуалированной тавтологии.

Из этого следует, что ни один термометр не замеряет именно активность атомов и молекул вещества в их хаотичном движении.

Интересный нюанс. Поскольку увеличение температуры жидкостей по МКТ означает увеличение их молекулами скоростей в хаотическом движении, то это может означать только то, что сие увеличение объёма должно происходить за счёт большего  разлёта молекул после столкновений. А это означает только одно – увеличение средних расстояний между молекулами или увеличение зазоров между их телами.

Следовательно, при сжатии более расширенных (более нагретых) жидкостей, увеличенные зазоры в самом начале сжатия должны себя проявлять относительно плавным наращиванием сопротивления. Другими словами, должен проявляться процесс демпфирования.

В реальности же происходит совсем иное. Значение сопротивления к  сжатию проявляется сразу без какой-либо плавности. В справочниках сопротивление на сжатие у жидкостей  указывается одним значением. Нигде нет описания плавного нарастания сопротивления.

Теперь проанализируем следующую информацию. По этой ссылке — http://narodcoop.ru/rasshirenie_vodyi_pri_nagrevanii.html

узнаём, что у воды коэффициент объемного расширения зависит от температуры, но в среднем порядка 5*10Е-4 1/К. То есть при нагревании от 10 градусов до 90 (на 80 градусов) вода расширится на 4%.

В справочнике химика по этой ссылке —

http://chem21.info/page/190071189031135022090016239199011098123098229245/ — приведены графики зависимости сопротивления на сжатие.

 

Из графика узнаём, что вода, при нагреве от 20 градусов по Цельсию, максимальное значение сопротивления на сжатие приобретает при 60 градусах.  Получается нестыковка — зазоры между молекулами воды возрастают, а с ними возрастает и сопротивление на сжатие.

Далее, анализ графика показывает, что после 60-ти градусов с нарастанием температуры приращение объёма происходит хоть и с понижением сопротивления, но при 90 градусах сила сопротивления на сжатие у воды всё равно остаётся больше, чем при 20 градусах. И это при том, что объём жидкости увеличился на 4%.

Всё это никак не увязывается с догмами МКТ. А можно сказать и иначе – процессы происходят вопреки МКТ.

Пока всё. Есть и другие претензии к МКТ, но пока остановимся на этих.

Про то, что известный опыт Штерна можно (следует) толковать в ином свете открыта дискуссия здесь — http://sfiz.ru/forums/posts/8833?n=last#bottom

А здесь http://sfiz.ru/forums/post/25040#25040

 предлагается выбрать  Что ближе к реальности привычное или более логичное?

Про то, как всё может обстоять иначе,  я открываю тему  «Новый взгляд на термодинамику» на ветке с альтернативной физикой.

С уважением к вдумчивым, Сопов Юрий Васильевич

Филатов Анат
#25116 2017-12-17 13:28 GMT

В МКТ путано объясняется постоянная Больцмана, которую просто вычислить из формулы для опеределения энергии фотона (энергия газа вычисляется как энергия фотона умноженная на количество фотонов). Энергия фотона e = h*c/y. Из опытов Вина длина волны фотона равна отношению постоянной к температуре y = b/T. e = h*c/y = 1/5 * h*c*T/b = k*T. В МКТ не точно дан показатель адиабаты как отношение удельных теплоёмкостей — при постоянном давлении к при постоянном объёме, при этом не даётся вычисление этих значений, которое равно 5/4. На самом деле показателей адиабаты существут два. Из формул P*V^4/3 и P^3/4 * V — const, то есть 4/3 и 3/4. Можно показать формулы для вычисления удельных теплоёмкостей и показателей адиабаты.

Sopov
#25119 2017-12-17 15:19 GMT

Рад встретить здесь земляка. Тем более единомышленника.

 

По МКТ вообще нет ни одного ясного объяснения на уровне поведения отдельных молекул.

Всё объяснения начинаются и заканчиваются общими фразами.

Например, газ расширяется, а потому становится легче. А как образуется стремительные вертикальные тепловые потоки над костром, в которых вверх именно потоком (все в одну сторону) поднимаются все молекулы, МКТ обходит молчанием.

 

Молчанием обходят и существование процесса флотации при объяснении испарения жидкостей. Поскольку он явственно указывает на наличие сил притяжения (сцепления) между молекулами газов, жидкостей и твёрдых тел, то однозначно эти силы должны участвовать в формировании поверхностной плёнки. Притянувшись к молекулам воды, молекулы воздуха должны образовывать поверхность, состоящую как бы склеенную из двух типов молекул. Ясно, что при таком строении поверхностной плёнки уповать на вылет более быстрых  — выдавать желаемое за действительное.

 

Я показал — как в учебниках с самого начала всё настроено на зомбирование в сторону МКТ. Открывая ВИКИ, читаешь, что МКТ самая успешная теория.

Нет нигде даже слова, что в основу МКТ легло предположение. А ведь если взглянуть объективно, то в основу МКТ заложено сразу несколько предположений, которые следует в большей мере отнести к некорректностям.

По одним и тем же учебникам готовятся учителя из поколения в поколение. И по кругу. Каждый уверенный в справедливость МКТ ученик, затем став учителем, таким же способом «учит» своих учеников.

 И если ученик с верой в то, что в учебниках не может быть неправды всё это сложил в голову, то оно там осело как железобетон. Даже самые светлые умы, которым, можно сказать, с детства внушили в безоговорочную веру в МКТ, далее уже не могут  относится к её критике без предубеждения. Я с этим столкнулся множество раз. Я очень часто предлагал, да и тут предлагаю, найти хоть один физический процесс, который бы по МКТ имел более ясное объяснение, чем оно складывается у меня. Пока такового нет нашлось.

И очень часто, при том, что такового примера не находиться, я у многих не замечал изменения настроя в сторону МКТ. Не находя по МКТ лучшего чем у меня, т.е. детального объяснения, люди далее просто отмалчивались.


отредактировал(а) Sopov: 2017-12-17 15:35 GMT
Филатов Анат
#25122 2017-12-17 17:51 GMT

В МКТ есть выражение — (1 — 1/273) на котором создана шкала Кельвина. На самом деле точнее при изохоре (1 — 6/4 * 1/Т1) и

(1 — 10*1/Т1) при изобаре.

Sopov
#25123 2017-12-17 20:59 GMT
#25122 Филатов Анат :

В МКТ есть выражение — (1 — 1/273) на котором создана шкала Кельвина. На самом деле точнее при изохоре (1 — 6/4 * 1/Т1) и

(1 — 10*1/Т1) при изобаре.

Если я правильно помню, то у значения -273 очень интересная история.

Здесь есть те, кто знает (помнит) как именно появилось это значение?

Филатов Анат
#25128 2017-12-18 17:11 GMT

 У меня на вступительных экзаменах в институт, когда нарисовал график, спросили — где пересечётся ось абцисс, сообразил что на — 273. Интересно, на старости лет, узнать историю появления  этого числа.

Sopov
#25129 2017-12-18 18:09 GMT
#25128 Филатов Анат :

 У меня на вступительных экзаменах в институт, когда нарисовал график, спросили — где пересечётся ось абцисс, сообразил что на — 273. Интересно, на старости лет, узнать историю появления  этого числа.

Лет двадцать назад я, заинтересовавшись этим, где-то нашёл следующую информацию.

Если я правильно помню, то Шарль, последовательно охлаждая (опять же если правильно помню) кислород на один градус, и вычислив его объём уменьшения, пришёл к мнению, что при такой температуре газ сожмётся в точку. Следовательно, далее охлаждения быть не может.

Это было до того, как получили сжиженные газы.

После этого я сколько не искал, но ни того файла, ни чего иного по этому направлению не нашёл.

Похоже. Что информация как бы засекречена.

Ведь если это действительно так, то способ определения значения температуры, которое фигурирует в каждой второй формуле, дурно пахнет.

Amro
#25130 2017-12-18 20:27 GMT

Нашёл немного информации по опытам Шарля, перенёс на страничку http://sfiz.ru/materials/fizhistory/opyt-sharlja-gazovye-zakony 

Sopov
#25131 2017-12-18 21:34 GMT
#25130 Amro :

Нашёл немного информации по опытам Шарля, перенёс на страничку http://sfiz.ru/materials/fizhistory/opyt-sharlja-gazovye-zakony 

«Величину αp называют температурным коэффициентом давления. Исследовав ряд газов, Шарль получил для них примерно одинаковое значение температурного коэффициента давления, а именно величину, равную примерно 1/273 ºС–1.»

С этим всё понятно.

 

«Интересно отметить, что, работая с этим инструментом, именно Амонтон нашел прямо пропорциональную зависимость между температурой и давлением газа и пришел к понятию абсолютного нуля, который по его данным соответствовал температуре в –239,5 °С (1703 г.)».

Вот тут-то скрыт самый интерес. Понятие обозначено, а путь к нему остаётся в тени.

Короче, как это не прискорбно, а анализ чётко указывает на то, что понятие абсолютной температуры родилось при мысли о том, что конечное сжатие газа доходит до точки.


отредактировал(а) Sopov: 2017-12-19 07:38 GMT
VladimirSS
#25137 2017-12-19 19:27 GMT

На счёт МКТ я с вами согласен.

Её успешность, это возможность ведения первичных (хоть каких-то) предварительных расчётов в век пара, после чего, как говорится, рассчитанную заготовку следовало опытным путём доводить до совершенства с помощью кувалды, напильника, поллитры и какой-то матери.

Тем не менее число 1/273, хоть и относят к абсолютному нулю, то есть, к такому состоянию атомов по МКТ, при котором они обездвижены полностью (что само по себе — ересь), но данный предел температуры не только не отражает абсолютный ноль, он вообще никак не повествует о гелии, твёрдой фазы которого получить, скорее всего, никогда не удастся. В прочем, в природе её нет, даже в новых формированиях внутри планет.

Филатов Анат
#25141 2017-12-20 19:42 GMT

Энергия на нагревание при минимальных температурах.

E2 — E1 = k*N2*T2 -k*N1*T1 = k*N1*((T2/T1)^3 * T2  - T1)) =

k*N1/T1^3 * ((T1+t)^4 — T1^4)) = k*N1/T1^3 *(T1^4 + 4T1^3*t + 6*T1^2*t^2 — T1^4) = 4*P1*V1/T1 * (1 + 6/4*t/T1).                           То есть при увеличении температуры при минимальных температурах требуется повышенный расход энергии.

Sopov
#25634 2018-03-06 18:22 GMT

Вопрос VladimirSSу

В теме «Механизм гравитации» - http://sfiz.ru/forums/posts/8460?n=last#bottom

Вы на мою крититку МКТ заявили, сначала

1 -  Данная теория была разработана в эпоху паровой техники, для ведения некоторых, сугубо конкретных прикладных задач, да, в некоторой степени она позволяет вести кой какие расчёты,

потом

2 -  МКТ хороща там где она обоснованно применима

потом

3 — МКТ создавали работая с газами,  она позволяет вести расчёты для газовой среды.

И отказались далее обсуждать МКТ.Поэтому продолжение переношу сюда.

Приведите пример, когда на практике использовали формулысо значением скоростей молекул газа в их тепловом хаотическом движении?

Только не надо ссылаться на эмпирически найденные зависимости. 

И не надо уповать на основное уравннение МКТ.

Про это у меня в пятиминутном видео - 

https://youtu.be/SZhoTE-COoM

Давление газа и его связь с основным уравнением МКТ.

И если не найдёте использования НА ПРАКТИКЕ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ТОГО, ЧТО ОТНОСИТСЯ К МКТ, то не поленитесь принять за ошибку свои выше приведённые высказывания.

А про то, что по МКТ в принципее не может образовываться упругость воздуха, которую используют самолёты, вертолёты и т.д., достаточно внятно и просто, но С РИСУНКАМИ в ДЕТАЛЯХ представлено здесь - https://www.youtube.com/edit?o=U&video_id=ZDgrQ-JBAAk

Итак, я жду от Вас честного анализаи ответа по своим высказываниям/утверэждениям. 

Вы же способны оценивать и отвечать за свои слова!?