ich hab ein perpetuum mobile erfunden, ich komme nicht drauf woran es scheitert. ich versuche mal zu erklären:
eine kreisrunde wanne steht aufrecht. sie ist in der mitte geteilt. links befindet sich materie der dichte d1, rechts materie der dichte d3. in der mitte ist ein „propeller“ befestigt, an seinen enden 3 behälter der dichte d2.
d1overunity
natürlich ist das praktisch nicht zu realisieren, da man die beiden seiten nicht voneinander abtrennen kann usw…
aber woran scheitert die sache ??
natürlich ist das praktisch nicht zu realisieren, da man die
beiden seiten nicht voneinander abtrennen kann usw…
aber woran scheitert die sache ??
Abdichten ist kein Problem. Nimm statt des Propellers einfach eine runde Scheibe der Dichte d2, das kommt aufs gleiche raus. Die Scheibe gleitet durch eine Manschette in der Mitte und siehe da, Du bist reich und hast den Nobelpreis … oder?
Nehmen wir mal an, wir nehmen die Scheibe raus, jetzt befindet sich ein senkrechter Schlitz zwischen den Fluessigkeit. Was passiert? Die schwere Fluessigkeit fliesst unter die leichte (unten im Schlitz herrscht also auf Seiten der schweren Fluessigkeit ein Ueberdruck). Die leichte Fluessigkeit fliesst dagegen ueber die schwere (oben im Schlitz herrscht auf Seiten der leichten Fluessigkeit ein Ueberdruck … ok, stimmt nicht, auch da herrscht, bevor irgendwas fliesst ein Ueberdruckt auf Seiten der schweren Fluessigkeit, aber der Ueberdruck da ist deutlich geringer als der unten. Vereinfacht kann man es sich ruhig so vorstellen, wie ich es erst beschrieben habe).
Ok, bauen wir die Scheibe wieder ein: wenn sie sich so bewegte, wie Du annimmst, muesste sie sich nun immer gegen diese Druckgefaelle bewegen, die - wenn alles mit rechten Dingen zugeht - den Auftrieb genau ausgleichen sollten.
Fuchsige Idee aber. Gute Frage fuer eine Physikpruefung
Hallo,
ihr beiden Thorsten und Du vergesst dabei, daß bei jeder Bewegung Reibung auftritt, also Energieverlust. Es ist nicht möglich Energie absolut Verlustfrei zu übertragen.Schon wenn sich 2 Flüssigkeiten mischen tritt u.a. Reibung auf,sodaß das System selber Energie erzeugen müßte, was aber den 1. Hauptsatz der Thermodynamik widersprechen würde - Die Energie eines isolierten Systems ist konst.-
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
ihr beiden Thorsten und Du vergesst dabei, daß bei jeder
Bewegung Reibung auftritt, also Energieverlust.
Wenn die Reibung das Hauptproblem wäre, dann müßte man auf diese Weise ein perpetuum mobile bauen können, wenn man Supraflüssigkeiten verwendet. Tatsächlich würde die Konstruktion auch in diesem Fall keine Energie liefern.
Ok, bauen wir die Scheibe wieder ein: wenn sie sich so
bewegte, wie Du annimmst, muesste sie sich nun immer gegen
diese Druckgefaelle bewegen, die - wenn alles mit rechten
Dingen zugeht - den Auftrieb genau ausgleichen sollten.
Dann schütten wir doch einfach noch ein bißchen mehr leichte Flüssigkeit in die Anlage - und zwar genau so viel, daß sich die seitlichen Druckkräfte ober- und unterhalb der Achse ausgleichen.
Dann schütten wir doch einfach noch ein bißchen mehr leichte
Flüssigkeit in die Anlage - und zwar genau so viel, daß sich
die seitlichen Druckkräfte ober- und unterhalb der Achse
ausgleichen.
Das Problem ist, dass der Druck auf Seiten der schweren Fluessigkeit nach oben schneller abnimmt als auf Seiten der leichten Fluessigkeit. Im Grunde ist es ja egal, ob links oder rechts Ueberdruck herrscht. Ich habe es so dargestellt, da ich hoffte, dass es dann intuitiv leichter zu erfassen ist.
Ich denke, dass das Ding maximal 1/3 Drehung machen wuerde. Es bleibt stehen, wenn einer der drei Behaelter von der leichten in die schwere Fluessigkeit uebergehen soll. Er benoetigt dafuer mehr Energie, als er von den anderen beiden Behaeltern erhaelt.
Ich habe es so dargestellt, da ich hoffte,
dass es dann intuitiv leichter zu erfassen ist.
Mir ist es schon lieber, wenn ich es nachrechne:
Die Drehmomente durch horizontale und vertikale Druckdifferenzen betragen M=±2/3*R3*g*b*(ñ2-ñ1) und heben sich somit gegenseitig auf, wie Du bereits aufgrund des Energieerhaltungssatzes vermutet hast.
ich bin ja nun kein physiker, aber verstehe ich das richtig wenn ich mir die sache so vorstelle: nehmen wir auf der einen seite mal wasser und auf der anderen quecksilber. wenn nun son dingen in das quecksilber unten eintaucht muss es ja sozusagen ein teil davon hochdrücken, daher der druck ?? (oje) dann könnte ich mir darunter nämlich was vorstellen, und zwar die potentielle energie die das quecksilber dann mehr hat nach dem eintauchen…und die ist geringer als der auftrieb und die gewichtskraft? …keine angst ich will nicht mein perpetuum mobile verteidigen, sondern nur verstehen warums nicht funktioniert.
Du kannst Deine Maschine noch weiter vereinfachen. Nimm lediglich ein Becken mit Wasser und einen Fußball. Klar ist: Wenn sich der Fußball unten im Becken befindet (ohne jetzt zu fragen, wie er dahin gekommen ist) und er sich frei bewegen kann, dann wird er aufgrund des Auftriebs nach oben steigen, und dabei kann er Arbeit verrichten (Du kannst eine Eisenschraube daranhängen, die der Ball hochträgt –> an der Schraube wird Hubarbeit verrichtet). Wenn der Ball an der Oberfläche angekommen ist und Du ihn aus dem Wasser nimmst, dann kann er auf die Höhe des Beckenbodens fallen und dabei wieder Arbeit verrichten! (er könnte z. B. die Schraube über eine Flaschenzugkonstruktion noch höher befördern).
Nun ist der Ball also wieder gerade auf der Höhe wie zu Anfang, und er hat bis jetzt nur Arbeit verrichtet. Nun fehlt nur noch ein Schritt: Der Ball muß zurück ins Wasser gebracht werden, und zwar auf dem Beckenbodenniveau. Und dies ist der Schritt, der Arbeit kostet, denn dabei mußt Du gegen den Schweredruck des Wassers ankämpfen, der am Boden ja am größten ist (es ist „richtig schwer“, den Ball „reinzudrücken“). Es nutzt auch nichts, eine Schleuse zu bauen, in die Du den Ball einfach reinlegst, und dann flutest, denn dabei würde jedesmal der Wasserspiegel etwas absinken und das Becken an potentieller Energie verlieren. Wie Du Dir nun schon denken kannst, ist die Arbeit, die Du zum Reindrücken des Balls (oder zum Hochpumpen des Schleusenwassers) aufbringen mußt, im Falle vernachlässigbarer Reibung gerade so groß wie die Arbeit, die der Ball im Rest des Zyklus’ verrichtet.
Lol, dann war Dein voriges Posting wohl eher rethorisch gemeint.
Die Drehmomente durch horizontale und vertikale
Druckdifferenzen betragen
M=±2/3*R3*g*b*(ñ2-ñ1) und
heben sich somit gegenseitig auf, wie Du bereits aufgrund des
Energieerhaltungssatzes vermutet hast.
Das naechste mal, darfst Du sowas dann aber auch ausrechnen, ohne mir vorher irgendwelche Fangfragen zu stellen ;->
Nur für die, die’s nicht wissen: Wie heißen die Sätze
eigentlich im Original?
1.: Energie kann nicht erzeugt werden (oder: Die Energie eines abgeschlossenen Systems ist konstant).
2.: Entropie kann nicht abnehmen (oder: Es ist unmöglich, Wärmeenergie vollständig in Arbeit umzuwandeln, oder: Wärmeenergie fließt immer in Richtung abnehmender Temperatur).
3.: Die Entropie aller stabilen Körper/Teilchen/Systeme am absoluten Nullpunkt ist gleich groß (oder: Der absolute Nullpunkt ist unerreichbar).
0.: Befindet sich ein thermodynamisches System A mit den Systemen B und C im Gleichgewicht, dann befinden sich die Systeme B und C auch untereinander im thermodynamischen Gleichgewicht.
1.: Energie kann nicht erzeugt werden (oder: Die Energie eines
abgeschlossenen Systems ist konstant).
Das ist der Energieerhaltungssatz. In der Thermodynamik formliert man das etwas anders:
1.: Die innere Energie eines abgeschlossenen Systems ist konstant. Die Änderung der inneren Energie eines geschlossenen System ist gleich der Summe der über die Systemgrenzen ausgetauschten Wärme und Arbeit.
2.: Entropie kann nicht abnehmen
Das gilt nur für abgeschlossene Systeme. Die Entropie eines geschlossenen Systems (z.B. eines Kühlschranks) kann sehr wohl abnehmen.
2.: Die Entropie eines abgeschlossenen Systems kann nicht abnehmen.
3.: Die Entropie aller stabilen Körper/Teilchen/Systeme am
absoluten Nullpunkt ist gleich groß (oder: Der absolute
Nullpunkt ist unerreichbar).
Sie ist nicht nur gleich sondern Null.
3.: Die Entropie jeder Substanz geht gegen Null, wenn die Temperatur bei ansonsten festen Bedingungen gegen Null strebt.
0.: Befindet sich ein thermodynamisches System A mit den
Systemen B und C im Gleichgewicht, dann befinden sich die
Systeme B und C auch untereinander im thermodynamischen
Gleichgewicht.
Stimmt. Da der nicht gefragt war, habe ich ihn auch nicht genannt.
1.: Energie kann nicht erzeugt werden (oder: Die Energie eines
abgeschlossenen Systems ist konstant).
Das ist der Energieerhaltungssatz. In der Thermodynamik
formliert man das etwas anders:
1.: Die innere Energie eines abgeschlossenen Systems ist
konstant. Die Änderung der inneren Energie eines geschlossenen
System ist gleich der Summe der über die Systemgrenzen
ausgetauschten Wärme und Arbeit.
Ist so natürlich besser formuliert. Kommt aber auf das gleiche hinaus.
2.: Entropie kann nicht abnehmen
Das gilt nur für abgeschlossene Systeme. Die Entropie eines
geschlossenen Systems (z.B. eines Kühlschranks) kann sehr wohl
abnehmen.
2.: Die Entropie eines abgeschlossenen Systems kann nicht
abnehmen.
Selbstverständlich richtig. Unterlassungssünde.
3.: Die Entropie aller stabilen Körper/Teilchen/Systeme am
absoluten Nullpunkt ist gleich groß (oder: Der absolute
Nullpunkt ist unerreichbar).
Sie ist nicht nur gleich sondern Null.
3.: Die Entropie jeder Substanz geht gegen Null, wenn die
Temperatur bei ansonsten festen Bedingungen gegen Null
strebt.
Das gilt nur eingeschränkt. Zuerst einmal gilt der Satz selbst natürlich nur für thermodynamisch stabile Substanzen. Die Erweiterung Plancks, daß nicht nur die Differenzen, sondern die Entropien selbst zu Null werden, wurde nur für ideale Festkörper postuliert. Bei Entartung des Grundzustandes gilt das nicht mehr. Dies gibt den statistisch ermittelten Differenzen der Entropien im Vergleich der thermodynamischen Werte physikalische Bedeutung.
1.: Energie kann nicht erzeugt werden (oder: Die Energie eines
abgeschlossenen Systems ist konstant).
Das ist der Energieerhaltungssatz. In der Thermodynamik
formliert man das etwas anders:
1.: Die innere Energie eines abgeschlossenen Systems ist
konstant. Die Änderung der inneren Energie eines geschlossenen
System ist gleich der Summe der über die Systemgrenzen
ausgetauschten Wärme und Arbeit.
Ist so natürlich besser formuliert. Kommt aber auf das gleiche
hinaus.
Nicht ganz. Die Energie eines abgeschlossenen Systems kann ganz einfach erhöht werden, indem man es im Gravitationsfeld der Erde anhebt. Deshalb ist es wichtig, den 1.HS ausdrücklich mit der Inneren Energie zu formulieren, welche die kinetische und potentielle Energie des Gesamtsystems gegenüber anderen Systemen nicht beinhaltet. Bei geschlossenen Systemen ist es deshalb auch wichtig darauf hinzuweisen, daß nur die über die Systemgrenzen ausgetauschte Wärme und Arbeit berücksichtigt wird, nicht aber die Arbeit, die man am Gesamtsystem verrichtet.
3.: Die Entropie aller stabilen Körper/Teilchen/Systeme am
absoluten Nullpunkt ist gleich groß (oder: Der absolute
Nullpunkt ist unerreichbar).
Sie ist nicht nur gleich sondern Null.
3.: Die Entropie jeder Substanz geht gegen Null, wenn die
Temperatur bei ansonsten festen Bedingungen gegen Null
strebt.
Das gilt nur eingeschränkt. Zuerst einmal gilt der Satz selbst
natürlich nur für thermodynamisch stabile Substanzen. Die
Erweiterung Plancks, daß nicht nur die Differenzen, sondern
die Entropien selbst zu Null werden, wurde nur für ideale
Festkörper postuliert.
Das ist natürlich richtig.
Die große Bedeutung des 3.HS liegt allerdings in der Tatsache, daß die Entropie unter bestimmten Bedingungen (reiner Stoff, idealer Kristal usw.) am absoluten Nullpunkt Null ist. Dadurch wird es nämlich möglich Standardentropien zu ermitteln.
Bei der Inneren Energie ist das leider nicht so. Da die Innere Energie eines System nicht bestimmbar (es sein denn, man hätte eine hinreichend genaue Waage) und am absoluten Nullpunkt nicht Null ist, kann man keine Standardenthalpien angeben, sondern ist gezwungen mit Differenzen zu Referenzzuständen zu arbeiten.
Nicht ganz. Die Energie eines abgeschlossenen Systems kann
ganz einfach erhöht werden, indem man es im Gravitationsfeld
der Erde anhebt. Deshalb ist es wichtig, den 1.HS ausdrücklich
mit der Inneren Energie zu formulieren, welche die kinetische
und potentielle Energie des Gesamtsystems gegenüber anderen
Systemen nicht beinhaltet. Bei geschlossenen Systemen ist es
deshalb auch wichtig darauf hinzuweisen, daß nur die über die
Systemgrenzen ausgetauschte Wärme und Arbeit berücksichtigt
wird, nicht aber die Arbeit, die man am Gesamtsystem
verrichtet.
In Ordnung. Du hast gewonnen. Ich habe mich zu unpräzise ausgedrückt.
Die große Bedeutung des 3.HS liegt allerdings in der Tatsache,
daß die Entropie unter bestimmten Bedingungen (reiner Stoff,
idealer Kristal usw.) am absoluten Nullpunkt Null ist. Dadurch
wird es nämlich möglich Standardentropien zu ermitteln.
Das könnte man auch, ohne die Entropien bei T=0 auf Null zu setzen. Wenn sie alle gleich sind, hat man auch einen festen Referenzwert. Das Setzen auf Null ist dann letztlich nur noch eine Renormierung. Aber ich glaube, hier betreiben wir bereits Haarspalterei und sind unter Umständen ohnehin über das eigentlich gewünschte Ziel schon hinausgeschossen…
