Racire fara incalzire

Cred ca gresesc undeva dar nu-mi dau seama unde.
Din ce mi-a ramas de la orele de fizica in cap, daca bagi energie intr-un gaz, se incalzeste.
Totusi, din dorinta de a concepe un sistem de racire ieftin (incalzirea globala e de vina), am ajuns la un sistem care prin introducere de energie intr-un gaz (aer) obtine racire.
Daca ma poate lamuri cineva unde gresesc, dau o bere virtuala
 pistoane.png   8.92K   49 downloads
Problema e cam asa :
In exteriorul pistoanelor avem vid. In interior avem aer.

La pozitia 1, aerul este in dreapta si are presiunea P.
Mutam pistonul A in stanga si aerul incepe sa curga inspre incaperea din stanga.
La pozitia 2, in timp ce aerul curge, pistonul B se deplaseaza inspre dreapta astfel incat presiunea in partea dreapta ramane constanta tot timpul la presiunea P. Aici ar trebui sa avem o destindere a aerului din care rezulta o racire a lui.
La pozitia 3 avem presiunea P in stanga si mutam pistonul B in dreapta pentru a obtine inca o extindere/racire.
La pozitia 4, pistonul A se deplaseaza inspre dreapta astfel incat P in partea stanga sa fie constanta.
Reluam ciclul.

Intre pistoane este un separator care lasa aerul sa treaca printr-o gaurica mica.
Daca avem vid in exteriorul pistoanelor, efectuam lucru mecanic cand mutam pistonul pentru a mentine constanta presiunea P (daca era aer afara lucrul mecanic se efectua cand maream vidul intr-o camera si pistonul pentru presiunea constanta venea singur).

In concluzie, am lucru mecanic efectuat, am destindere a aerului (adica racire) si nu vad unde apare incalzirea.
Undeva gresesc (sau inventez un aer conditionat care nu are nevoie de evacuarea caldurii).

Cum este ?

Incalzirea apare in pozitia 3, cand gazul se comprima la loc.

Nu prea am inteles

Quote

Cum ramane presiunea constanta in partea dreapta daca volumul de aer se misca spre camera din stanga? Presiunea din dreapta scade constant pana la valoarea de echlibru pentru volumul nou al cemerei.

Parerea mea este ca trebuie sa pleci de la premisa ca frigul reprezinta absenta caldurii. Adica gazul absoarbe caldura in expansiune si cedeaza caldura cand este comprimat.

Edited by robbie_ro, 01 September 2016 - 08:15.

Quote

trebuie sa intelegi un aspect simplu: energia se conserva intotdeauna
indiferent de procesele implicate, energia bagata intr-un sistem sub nici o forma nu dispare, doar se transforma
cel mult poti optimiza procesul de transformare asa incat sa obtii cat mai mult din forma de energie dorita

aeon, on 01 septembrie 2016 - 08:19, said:

Energia se conserva doar intr-un sistem izolat . Pierderea (transferul) energiei dintr-un sistem in altul si recuperarea ei necesita energie .
In exemplul initiatorului nu tine cont de acest lucru .

robbie_ro, on 01 septembrie 2016 - 08:02, said:

Pai pistonul B se deplaseaza astfel incat presiunea P din dreapta ramane constanta. Presiunea in stanga este tot timpul mai mica decat in dreapta, pana cand pistonul B inchide complet camera din dreapta.
Ceea ce inseamna ca avem expansiune pe toata cursa.

OK. Atunci

Quote

pacopaco1967, on 01 septembrie 2016 - 08:35, said:

Pai bilantul de energie. Energia care intra este egala cu energia care intra minus aia care ramana. In natura nimic nu se pierde, nimic nu se castiga, totul se transforma, prima ora de chimie din clasa a7-a.
Deci energia se conserva indiferent de situatie. Ca trece dintr-un sistem in altul aia nu inseamna ca energia intrata nu este egala cu cea iesita plus cea ramasa.
  Deci consideram ca nu ai pierderi. Ca doar in jur ziceai ca e vid.
La 2 se raceste sistemul, la 3 se incalzeste fix cu cat s-a racit la 2 la 4 se raceste inapoi la 2. Practic nu castigi si nu pierzi nimic. Daor ca incalzesti si racesti un gaz dar nu poti utiliza energia. Tu consumi energie sa il comprimi si recuperezi energie calnd il destinzi, dar recuperezi fix cat ai consumat sa il comprimi.
Asta teoretic, practic nu il poti izola perfect si tu vei consuma mai multa energie sa acoperi si transferul catre exterior.
Ce consumi tu=cu ce iese din sistem (cu pierderea). Restul e constant.

Edited by PoeOvidiu, 01 September 2016 - 09:50.

Probabil ca trebuie sa fac o animatie.
Eu nu comprim niciodata. Presiunea P o mentin constanta cu pistonul iar in camera alaturata avem tot timpul o presiune mai mica, unde se destinde gazul din camera pe care o tin la o presiune constanta.

Ba comprimi. In partea stanga initial ai presiune 0. Cand muti aerul din dreapta in stanga ce face presiunea din stanga? Nu creste? Il destinzi pe cel din dreapta dar il comprimi pe cel din stanga.

Edited by PoeOvidiu, 01 September 2016 - 10:38.

Hai ca am facut o animatie. Din mouse asa, nu radeti prea tare
 racire+Project.gif   125.83K   34 downloads
Sunt de acord ca s-ar putea zice ca se comprima o parte, dar eu totusi am o destindere in cealalta parte. Adica intotdeauna eu am prin gaurica aia o trecere de la presiunea P la o presiune mai mica. Asta nu ar trebui sa produca o racire in camera cu presiune mai mica ?

Ca sa mentii presiunea constanta in camera cu presiune mai mare tu trebuie sa aplici o forta constanta pe pistonul respectiv. Adica sa ii dai energie. Practic tu racesti cilindrul cu presiune mica inainte sa bagi aer in el prin decomprimare. Pe urma il incalzesti la loc cu cresterea presiunii. si repeti miscarea la infinit, cu consum de energie , o data pentru impingerea pistonului de la camera cu presiune mare si inca o data pentru retragerea pistonului de la camera cu presiune mica.
Uite. Ia un compresor cu butelie, Ala absoarbe aerul, il comprima si pe urma il decomprima in butelie la o presiune mai mica decat cea generata de compresor. Cand a crescut presiunea in butelie pune mana pe ea si vezi daca e rece. Eu cred ca e calda.
Sau umfla 1 roata de masina si pe urma conecteaz-o la alta neumflata si masoara temperatuta inainte si dupa egalizarea presiunilor.
Destinderea prin gaurica va produce o racire la nivel local, adica in gaurica dar in camera in care intra are loc o crestere a presiunii si o incalzire egala cu racirea de la gaurica. Ca si valoare energetica nu ca temperatura. Adica e posibil sa fie racire de 10 grade la gaurica si incalzire de un grad in camera dar caldura cedata si primita e egal, difera doar volumul. Nu confunda temperatura cu caldura.

Edited by PoeOvidiu, 01 September 2016 - 12:06.

PoeOvidiu, on 01 septembrie 2016 - 11:53, said:

Asta ar fi cel mai potrivit exemplu pt. problema mea.
Zici ca roata care vine umflata se incalzeste... Pt. conservarea energiei&stuff asa ar trebui sa fie.
Probabil ca nu inteleg din termodinamica aproape nimic...

O sa vad cum fac sa incerc experimentul cu roata

aeon, on 01 septembrie 2016 - 08:19, said:

Asta e doar o dogma. Dar nu voi intra in detalii aici, nefiind topicul potrivit.

theMisuser, on 01 septembrie 2016 - 12:13, said:

Sau 2 pompe de bicicleta pe care le legi cu un furtun intre ele. Si impingi pe rand pistoanele, sa ne anunti si pe noi cand produci gheata cu ele.

PoeOvidiu, on 01 septembrie 2016 - 15:18, said:

In atmosfera doar tragi de pistoane
Ar merge si cu 2 siringi...

edit - 2 siringi d-alea vechi, cu metal in sticla, ca sa patineze usor pistonul (in felul asta presiunea ramane constanta in camera care cedeaza aerul)

Edited by theMisuser, 01 September 2016 - 15:47.

Nu obtii nimic, nici macar diferenta de temperatura intre cele 2 incinte (intr-un ciclu complet de functionare)
Ai putea scoate ceva daca prin compresie obtii lichid pe care il pulverizezi prin duza aia pana obtii iar gaz iar gazul obtinut il bagi inapoi in cilindrul de compresie inainte de a-l comprima.
Dar... asa functioneaza de fapt frigiderul sau aerul conditionat.

Stiintific asa, poate cineva sa explice ce se intampla, sa inteleg si eu ?
Adica as presupune si eu ca se incalzeste totusi, da' imi scapa momentul.

O experienta de acest gen imi amintesc de la incarcatul brichetelor. Situatie in care nu retin sa se fi incalzit ceva ci doar sa se raceasca (si sprayul si bricheta).

Camera in care intra aerul de la o presiune constanta o putem considera si singura in atmosfera pamantului.
Este similara cu o sticla vidata careia ii scoatem dopul in aer liber.
Aerul va intra in sticla de la o sursa de presiune constanta (cred ca putem ignora modificarea presiunii asupra globului pamantesc data de 1 litru de aer de pilda).

Ce se intampla cu temperatura in sticla pe parcursul intrarii aerului de afara ? Vom avea o sticla mai calda, mai rece sau la aceeasi temperatura cu aerul inconjurator ?
(cu o camera in infrarosu s-ar vedea imediat [cu o sticla de plastic mai bine, sticla de siliciu e opaca la infrarosu])