Was hast Du studiert? In meiner Vorlesung zur Klassischen
Mechanik war die Reibung nur ein absolutes Randthema. Es geht
hier ja überhaupt nicht um die technische Realsisierbarkeit
einer Idee, sondern um die Frage, ob es theoretisch möglich
ist oder nicht. Diese Frage lässt sich durch rein praktische
Einwände nicht beantworten.
Doch genau diese Frage muss Naturwissenschaft beantworten! Und wenn sich bei Dir irgendwelche Professoren halt immer nur um die realen Grenzfälle gekümmert haben, dann tut es mir leid.
Natürlich sage ich nicht, dass [die klassische Mechanik] nicht gilt!
Ich sage -
und bitte das zur Kentniss zu nehmen - dass dieses
Instrumentarium unzureichend zur Beschreibung der hier
auftretenden Phänomene ist.
Nun, da bin ich anderer Meinung…
Dann erkläre mir bitteschön einmal warum in der Fachliteratur solcherlei Fragestellungen nie über die klassische Mechanik sondern immer über das Instrumentarium der Thermodynamik, also der Denke in Energien und deren gegenseitige Umkehrbarkeit, behandelt werden.
Ich habe die Atwoodsche Fallmaschine beschrieben. Die
potenzielle Energie ist konstant. Die Anordnung befindet sich
in einem indifferenten Gleichgewicht. Sie hat einen
Freiheitsgrad. Was in diesem Beispiel die Entropie zu suchen
hat, ist mir ziemlich schleierhaft.
Mir ist schleierhaft wie man ständig die Energieerhaltung über den 2. HS stellen kann. Beides sind Erfahrungssätze, beide können nicht theoretisch bewiesen werden und gegen beide ist noch niemals seit ihrer „Entdeckung“ verstossen worden - was mir grosses Vertrauen in beide Sätze schenkt.
Bei Deiner Atwoodschen Maschine wird natürlich wieder die Reibung vernachlässigt. Wenn die Atwodsche Maschine ohne Reibung, unendlich langsam und perfekt adiabat im einen 100% Vakuum stehen würde, dann wäre die Frage nach der Entropie vielleicht wert gestellt zu werden.
Was Du da sagst, funktioniert nur im absoluten Vakuum (welches
nicht existiert) und bei reibungsfreier Umlenkung (welche
nicht existiert).
Wie gesagt: Das rein praktische Argument, dass man die
Reibung nie völlig ausschalten kann, ist kein
prinzipielles Argument. Und die theoretische Lösung
sollte doch einen höheren Stellenwert haben, als die rein
praktische. (Galileo Galilei beschrieb die Wurfbahnen von
Körpern auch „besser“, obwohl Aristoteles mit seiner falschen
Vorstellung näher an der Realität lag).
Die Argumentation über ersten oder zweiten HS ist vollkommen gleichwertig, da es sich bei beiden um Erfahrungssätz handelt die theoretisch nicht belegt sind. Also fliesst automatisch in alle Argumentationen gegen ein PM die Erfahrung ein.
Das wäre auch nichts anderes als mit der klassischen Mechanik zu kommen, denn Aktio = Reaktion ist auch wieder 1. HS und damit Erfahrung.
Ich finde die Argumentation über den 2 HS halt einfach deutlich eleganter und von schlichter Schönheit - sie liegt mir als Thermodynamiker einfach mehr.
Der Erfinder sagt: „Der erste Hauptsatz der Thermodynamik
stimmt nicht.“ Dagegen ist das Argument: „Doch!“ ziemlich
schwach - findest Du nicht?
Du setzt voraus, dass ein Erfinder ein solches Ding gebaut hat. Damit wirft er ALLE Argumentation über den Haufen! Wenn Du ihm jetzt mit der Mechanik kommst, dann bringst Du doch die Energieerhaltung auch wieder durch die Hintertüre mit rein.
So langsam gefällst Du mir besser. Genau diese Argumentation
habe ich schon an anderer Stelle geschrieben. Noch eleganter
fände ich jedoch eine Formulierung, die ganz ohne den Begriff
„Energie“ auskommt. Deswegen habe ich den Begriff des
Gleichgewichts eingebracht.
Puuh, was Du so elegant findest…
Jetzt erkläre mir nochmal warum die Argumentationen über Energien und Gleichgewichten nicht konsistent sein kann in Deinen Augen.
Ein Gas erwärmt sich spontan von 300 K auf 400 K, ohne
Einflüsse von außen. Dieser Vorgang verletzt offensichtlich
den 1. Hauptsatz. Warum aber den 2. Hauptsatz? Wo verschwindet
hier Entropie?
Du hast die Tragweite des 2. HS nicht durchschaut, wenn Du mir diese Bemerkung erlaubst. Der 2. HS legt natürlich nicht nur die Richtung von Vorgängen fest, sondern auch ALLE Gleichgewichtszustände die man sich in der Physik denken kann. Befindet sich ein System im Gleichgewicht dann gilt dS = 0 UND (!!!) S = Maximal.
Die Zustandsgrösse Entropie ist also bei einem Gas im Gleichgewicht (d(alle Zustandsgrössen)/dt = 0), sagen wir in einem abgeschlossenen System, bereits im denkbaren Maximum. Eine spontane Erwärmung wäre gleichbedeutend mit einer Entropieerhöhung (wie Du Dir leicht überlegen kannst wenn Du über einen reversiblen Ersatzprozess die selbe Zustandsänderung über reversible Wärmezufuhr realisieren würdest). Eine Maximierung der Entropie die sich bereits in ihrem Maximum befindet ist AUSGESCHLOSSEN. Ergo: Der 2. Hauptsatz würde verletzt werden. Q.E.D.
Der 1. HS natürlich auch 
Immerhin scheint sich so langsam Dein Tonfall zu bessern. Ich
bin an und für sich nicht bösartig. Ich mag es nur nicht, wenn
derjenige, den ich zurecht auf einen Fehler hingewiesen habe,
mich als dummen Jungen hinstellt.
Ich habe immer noch keinen Fehler in meiner Argumentation erkennen können. Für mich ist vollkommen klar warum dieses Ding nicht funktionieren kann - für Dich ja wohl auch. Keiner von uns beiden lässt die Argumentation des anderen gelten. Und darauf sollten wir es beruhen lassen - denn wir werden niemals einen Nenner finden.
Zur Diskussion steht eine Maschine, die für sich den Anspruch
erhebt, durch eine stetige Kraft angetrieben zu werden, die
während des gesamten Zyklus echt größer als Null ist. Dein
Argument - dass sich die Reibung niemals völlig eliminieren
lässt - ist zwar von einem praktischen Standpunkt aus richtig,
erklärt aber nicht, warum es keine solche Maschine geben kann.
Doch. Aus meiner Sicht tut es das, denn von der Schwere der Argumentation her ist 1. HS, 2. HS und Kreisintegral F = 0 absolut identisch. Ausserdem setllst Du eine Maschine zur Diskussion die es nicht geben kann!
Gehen wir von einer rein mechanischen Maschine aus, dann wirkt auf jedes Atom (um jetzt bei der klasischen Mechanik zu bleiben) die Kraft F = m * g egal ob es sich um Wasser oder Metall oder welches Bauteil auch immer handelt. Und jetzt? Für eine zyklische Bewegung bewegen sich diese Atome einmal von irgendeinem oberen zu einem unteren Totpunkt (Hier wird Enegie frei!!!) und einmal in umgekehrte Richtung. Hierzu muss eine Kraft angreifen die der Gewichtskraft der Summe aller Atome mindestens entgegengesetzt ist. Also Kreisintegral F = 0 ist Ultratrivial. Und Du meinst damit liesse sich der ins Feld geführte Erfinder beeindrucken?
Na denn
Tom