Hotárolás

[Szoke Szilard-Zsigmond]

hjozsi ira vala:

> > > viszont ha ez a gaz tagul, es munkat vegez, akkor
lehul, es a kornyezetebol
> > > energiat vesz fel. Vegul is a tagulasi munka a belso
energiabol es a felvett
> >
> > Ha tagul es lehul, akkor miert venne fel energiat?
>
> Nagyon erdekes gondolatnak tunik (szamomra).

Igen, nekem is, csak valami nagyun buzlik. Lasd utolso
bekezdes.

> Sztem Vajk ugy gondolta, hogy
> - eloszor a kompresszor osszenyomja, ettol felmelegszik,
tehat minden energia,
> amit a kompresszor belenyomott, benne van.

Ez eddig ertheto. Most megprobalom besorolni a liciben
termodinamikabol tanultakhoz (bar mindig is utaltam a
termot). Lehet ez pl. adiabatikus (ha hoszigetelt) vagy
"majdnem adiabatikus" (de ekkor mar nincs benne minden
energia a vegen) osszeyomas, de semmi esetre sem izotermikus
vagy izobar (ez utobbi ugye a homerseklet csokkentesevel
lenne csak lehetseges).

Megprobalok itt p-V grafikont szerkeszteni. Eloszor is
rajzolok ket izotermat (p*V=const). Az also a kornyezet
homerseklete, a folso a kompresszio utani homerseklethez
tartozik. Most eppen ezzel az allapotvaltozassal elindultunk
az also izoterma egy jobbkez feloli pontjabol (1.) es
haladunk egy "belogo", az izotermanal meredekebb gorbe
szerint felfele-balra, mig el nem erjuk a folso izoterma
vonalat (p*V^gamma=const) (2. pont).

> - aztan lehul (fuggetlenul attol, hogy a valosagban mar a
kompresszorban szokott
> javareszt lehulni, de most idealisan nezzuk, pl ugy, hogy
egy nagy dugattyu
> nyomta ossze egyszerre, ettol melegedett fel, aztan a
henger falan at lehult).
> Tehat a kornyezeti homersekletre.

Szoval izochor lehutes. Fuggoleges vonal lefele (V=const),
amig el nem erjuk az also izotermat (3. pont).

> - majd kitagul, munkat vegez a dugattyun at, szep lassan,
kozben hul le, de
> mivel lassan vegeztetunk vele munkat, vissza tud melegedni
a kornyezetbol hot
> elvonva, es ennek megfeleloen eredeti terfogatara tagul.
Es valszleg az osszes
> energiat visszaadja, amivel eredetileg osszenyomtak.

Na itt mar bajban vagyunk. Lenneb kiderul, miert.

Eddig felirhatjuk:
T1=T3<T2
P1<P3<P2
V1>V2=V3

Most vissza kellene maszni a 3. pontbol az 1.-be, de ez 1
"szabvany" allapotvaltozasbol csak ugy lehet, ha az also
izoterman megyunk vissza. Vagyis a kornyezet termosztatalja
a rendszert, es hoenergiat pakol bele, hagyvan a dugattyut
szepen elmozdulni, lassan-lassan kitagulni a gazt az eredeti
terfogatra (V1). Vilagos, hogy ez esetben a kornyezetbol
kell jojjon ho, mert ha nem jonne, egy sokkal meredekebb
adiabata gorbe szerint esne a nyomas, es elerne a kornyezeti
P1-et mielott a terfogat V1-re none.

Kovetkeztetes: lehet tarolni osszenyomott gazban olyan
"entropiacsokkento kepsseget", hogy lokalisan lehutse a
kornyezetet (pl. szodavizespatron lehul, ha a gaz kiszokik,
a kornyezet homerseklete esik). Mitha lett volna egy ilyen
kerdes...
Olyat is lehet csinalni, hogy osszenyomott gaz a kiterjedese
soran hot vesz fel a kornyezetetol, de nem huti le azt
(Tkornyezet=const,  =T1=T3 a vizsgalt esetunkben).
DE:
Az 1-2 allapotvaltozashoz szukseges mechnikai munka a p-V
gorbe alatti terulet, ez legyen L12. A 2-3 allapotvaltozas
nem jar mech. munkaval, hisz V=const. A 3-1 allapotvaltozas
alatt visszanyert mechanikai munka az T1 izoterma 3 es 1
pontja kozotti szakasza alatt fekvo terulet, ez legyen L31.
Na itt viszont mar kiderul a "deficit":  L21 < L12 !
Ergo nem lehet az osszes befektetett mechanikai munkat
visszanyerni.

Csak ugy mellesleg: ez a korfolyamat trigonometrikus iranyba
"forog", tehat nem motor, hanem hopumpa.

Kulonben is. Valahogy serti a fulemet az a gondolat, hogy
termodinamikai "gazgepet" szerkesztunk, ami keppes ugyanazt
a mechanikai munka mennyiseget visszaszolgaltatni, amit
belefektettunk, foleg ha kozben nincs adiabatikusan
szigetelve. Tegyuk fel, hogy az energia befekteteset nem
mechanikai munkaval vegeztuk el, hanem (reszben) hoenergia
kozlese soran. Aztan ugyanazt a mennyisegu energiat
kinyerjuk mechanikai munka formajaban. De jo is volna...
:-)))  Idealis atalakitas, Q-bol L-et, entropianovekedes
nuku. Valszeg valamilyen faju perpetuum mobile lenne...

Vagy valamit en szurok el a gondolatmenetben?

> hjozsi

Udv
    Szilard