Racire fara incalzire

 mdionis, on 19 septembrie 2016 - 12:32, said:

Mi-e dificil sa accept asta. Adica din perspectiva LCE, unde se duce energia ?
Coboara un pic atmosfera cu ocazia umplerii sticlei noastre si noi obtinem... nimic ?

Adica pt. simplul fapt ca mi s-a tot spus pe aici ca LCE LCE am incercat o metoda alternativa de obtinere a temperaturii finale din recipient. Si dupa ce-o obtin, acum aflu ca nu era cazul, ca nu exista acea temperatura ?

 mdionis, on 19 septembrie 2016 - 12:32, said:

 1l_df_absolut.jpg   15.53K   1 downloads
Uite una plina, pt. efort

 mdionis, on 19 septembrie 2016 - 12:32, said:

Asta mai trebuie sa mestec da' iar sunt pe alta pagina. Inteleg eu pe undeva ca pritr-o gaurica mica trec doar moleculele rapide (calde) dar iesirea gazului printr-o gaurica mai mica de obicei produce un gaz mai rece (gen sufli din gat sa-ti incalzesti palmele vs sufli din buze sa-ti racesti ciorba).

Damn. Eu n-am stiut pana acuma ca sunt atat de aerian in termodinamica. Problemele de la scoala (prin liceu) nu retin sa fi avut vreo problema cu ele. Desigur, erau probleme... scoala. Dar totusi.

Nu are nicio treaba cu suflatul in ciorba sau in palme.
hahaha
Efectele de care ti-a vorbit mdionis sunt total nesemnificative versus caldura latenta de evaporare a ciorbei sau caldura aerului din plamanul tau(37grade) care-ti incalzeste palma.

Dar.. ce vrei sa faci? Vrei sa realizezi practic ceva sau ce?

Vazusem undeva un sistem de cooling cu niste peturi care (cica) racesc camera din cauza efectului de destindere a gazelor.
Ma gandesc ca poate vrei sa-ti explici genul asta de magarii de pe net.
Ca nustiu unde vrei sa bati.

 theMisuser, on 19 septembrie 2016 - 13:26, said:

Unde?! Tot acolo unde era si inainte, minus o parte infima fata de total care se transfera in interiorul sticlei.

Quote

Hehe, nu obtinem acel lucru la care banuiesc eu ca te-ai gandi. De fapt, la deschiderea ei, sticla isi "suge aerul" din imediata vecinatate, nu de la marginea superioara a atmosferei, deci efectul variatiei de potential gravitational este absolut neglijabil in ceea ce priveste bilantul energetic privitor la aerul intrat in sticla.

Quote

Pai numai ce am spus ca in destinderea in vid a unui gaz ideal se conserva energia interna. Variaza doar volumul si presiunea.
La vid nu avem ce temperatura sa definim..

Quote

Distractia dupa munca.

Quote

Mica-mica. dar concret, cat de mica? Spuneam ca trebuie sa fie semnificativ mai mica decat drumul liber mediu al moleculelor din gaz. Pentru aerul aflat in conditii normale de presiune, drumul liber mediu este de ordinul zecilor de nanometri. Deci pentru o selectie relativ eficienta a moleculelor mai rapide in aceste conditii avem de o apertura nanometrica. Nu se califica pentru suflatul aerului cu gura.

Quote

Erau de alta factura. Cu TCM (teoria cinetico-moleculara) se intra prea putin in detalii iar distributia maxwelliana era mentionata ca nume, fara formule si explicatii. In rest, principiul 1, 2, calorimetrie si gazul ideal (tema suplimentara, gazul Van der Waals). E ca si cum ar trebui sa faci algebra cunoscand doar oleaca de aritmetica.

La liceu se facea pe vremea mea (ohooo.. sa tot fie 20 de ani ) prin clasa a 11a la inceput, parca un trimestru.
Si cuprindea cam urmatoarele chestii...
-Definirea a ce inseamna gaz ideal, (particule punctiforme care se ciocnesc si.. cam atat)
-Definirea a ce inseamna sistem termodinamic, proces termodinamic, stare a unui sistem. Aici se vorbea de cvasistatica.
-Legile transformarii izoterme, izobare, izocore.
-Legea generala PV=nRT.
-Transformarea adiabatica. Cateva considerente despre gradele de libertate ale moleculelor, cum se distribuie energia pe grade de libertate. Legatura intre Cv si Cp, notiunea de coeficient adiabatic si.. cam atat.
-Dupa care se vorbea despre cicluri termodinamice, masini termodinamice.
-Lucru mecanic, energie interna, caldura.. cum variaza astea prin transformari. Din pacate erau unele formule cu logaritmi care se obtineau prin integrale pe care nu le invataseram inca.

Toate astea pentru sisteme care nu fasaie. Numai sisteme termodinamice inchise umplute cu gaze ideale. Nu cred sa fi facut despre distributia Boltzman, desi e posibil.

Mai facusem si ceva mecanica fluidelor, parca printr-a 10a unde aveai legile generale ale presiunilor intr-un circuit cu fluide incompresibile. Dar fara aspectele termodinamice.

Oricum, eu din termodinamica nu intelesesem nimic la ore. Abia cand m-am apucat de invatat pentru bac am vazut ca de fapt erau foarte simple. Mi-au ramas in cap de-atunci.
La facultate nustiu, eu nu am facut nimic despre gaze.

Treaba e ca chestiuni care tin atat de termodinamica gazelor reale (cu scnimbare de faza eventual) cat si de mecanica fluidelor fluidelor sunt mai complexe.
Chiar si la lichide ai tot felul de comportamente ciudate cand amesteci doua lichide. Nu ma indoiesc ca si la gaze e la fel, poate chiar mai complex a problema. Mie mi-e clar ca nu am cum sa calculezi nimic realizabil in practica cu fizica din liceu. Aviatorii stiu mai multe.

 maccip, on 19 septembrie 2016 - 13:40, said:

Am scris de la inceput. Vroiam sa fac un sistem de racire cat mai ieftin cu putinta.
Pe parcurs insa am intrat in probleme pe care nu le-am putut rezolva.
Si am zis sa definesc cumva problema cat mai... didactic, pentru a o putea rezolva/dezbate pe net.
Pistoanele astea sunt a 2-a incercare de a explica impasul in care am ajuns.

 mdionis, on 19 septembrie 2016 - 14:47, said:

Sunt convins ca sticla noastra e o parte infima din atmosfera, dar daca ajunge energia in sticla, presupunand-o sub forma de caldura, cat ar insemna ?
Daca inseamna ceva gen 1 grad, o putem ignora. Totusi, mie mi-a dat vreo 100 grade diferenta.
(volumul*presiunea*capacitate termica aer)

 mdionis, on 19 septembrie 2016 - 14:47, said:

Aici nu stiu cum s-o iau.
E clar ca sticla-i mica fata de atmosfera... Da' daca energia ajunge in ea, pt. sticla e o treaba importanta.

 mdionis, on 19 septembrie 2016 - 14:47, said:

Aha. Acum am inteles. Daca e exagerat de mica, doar atunci trec numa' moleculele rapide. Got it !

 mdionis, on 19 septembrie 2016 - 14:47, said:

M-am mai linistit. Un pic
Posibil sa nu fi facut deloc termodinamica la faculta. Se face(a) la electronica asa ceva (prin '90) ?

Poi ca sa racesti ceva, trebuie sa ai transfer termic rapid.
Asta o faci cu un ventilator si un radiator.
Agentul termic trebuie sa aiba capacitate calorica mare, altfel ajungi sa faci multi cicli sa racesti 20metri cubi de aer cu o masina termica cu pistonul de 2 litri.
Daca masina termica nu are schimb de substanta cu exteriorul, atunci e greu de facut transferul termic. Ciclul Carnot(ala ideal) are 2 izoterme prin care se face transferul de caldura, imposibil de realizat in practica fara schimb de substanta.
Contactul termic intre gaz si perete e mult mai slab ca intre lichide si peretele instalatiei.
La transformarea fazei din lichid in gazos exista o caldura latenta. E destul de generoasa. Foarte generoasa, mult mai generoasa decat caldura transferata intr-un proces termodinamic cu gaze.
De aia folosesti lichid pe care-l vaporizezi in locul unde vrei sa racesti si-l lichefiezi la loc prin compresie in locul unve vrei sa scoti caldura.
Adica exact ce face un aer conditionat sau un frigider..


Desi motorul de la masina e cam inversul unui frigider din pct de vedere termodinamic, diferentele sunt mari din pct de vedere constructiv.
La masina vrei sa bagi caldura sa scoti lucru mecanic. Caldura se baga prin schimb de substante cu exteriorul(racire) si explozia unui combustibil(incalzire) Ambele procese sunt foarte rapide, de unde rezulta un randament bun. Pentru ca energia termica e stocata sub forma concentrata iar cresterea de temperatura la explozie este foarte mare.
Daca ai vrea sa realizezi un frigider care sa functioneze dupa principiul motorului diesel dar inversat, nu  poti. Pentru ca nu poti face transferul termic asa de rapid. Adica nu poti obtine motorina prin compresia foarte rapida a unui gaz. Nu ai cum sa transporti energia aia asa de repede spre exterior (adica inversul aprinderii combustibilului)

Si ca principiu general al oricarei masini termice folosita pentru racire...
Caldura generata afara= caldura scoasa din casa + Lucru mecanic efectuat de motor + Caldura pierduta din celelalte procese auxiliare/parazite (eficienta motor, frecari pe-acolo, puterea consumata de ventilatoare)
Deci nu, nu se poate racire fara incalzire.

Edited by maccip, 19 September 2016 - 15:52.

Asa din scoala mi-a ramas si mie ca energia bagata undeva in cele din urma o regasesti sub forma de caldura.
Am luat in consideratie si necesitatea unei comunicari cu exteriorul in chinuielile mele pe tema dar am dat de situatia asta cu un piston si totul s-a dus dreq
Bag de seama ca pur si simplu nu am cunostintele necesare pt. a rezolva aceasta problema.

Sincer ? Eu tot nu-s lamurit. Am urmarit un curs de termodinamica pe youtube, sa vad cand mai bag unul.
Pur si simplu in sticla aia tre' sa ai 100C in plus fata de mediu. Desigur, luata problema pe dupa colt si incercuita, ca direct (cu termodinamica adica) tot nu stiu cum se rezolva.
Practic eu am plecat de la ideea ca in sticla va fi mai rece, voi ziceti egal si LCE ar zice (in interpretarea mea mult) mai cald.

Pe undeva ma amuza treaba, pe alta parte ma enerveaza...

Dar unde e problema asta? Si de unde sunt aia 100C? E o cerinta in acest sens? Da-mi un link, ceva. Ca nu cred sa fie asa de grea, mai degraba cred ca nu am inteles eu formularea.

Daca ma uit strict la animatia ta, poti zice fara niciun calcul ca efectul e 0.
Din cauza ca sistemul tau functioneaza simetric. Ai aceleasi cicluri termodinamice atat in stanga cat si in dreapta, deci nu ai cum sa obtii diferenta de temperatura de-acolo.
Cand impingi un piston, din cauza ca gazul se comprima, se va incalzi. Putin, foarte putin, ca la leroy merlin.
Acuma.. nustiu cat intentionezi tu sa astepti cu pistonul acolo. Pana se egalizeaza presiunea prin rasuflatoarea aia?
Dupa care il plimbi inapoi din pistonul alalalt?
De racit dracovenia, nu se va raci, din contra se va incalzi. Doar bagi lucru mecanic.

Edited by maccip, 19 September 2016 - 16:57.

Am scris mai sus cum am abordat problema : volumul*presiunea*capacitate termica aer.
Socoteala am facut-o asa, la ochi, vine in jur de 100 grade C.

Volumul sticlei, presiunea atmosferei si aerul initial luat la 300K (nu ca ar face mare diferenta).
Unde dispare energia asta daca ramane in sticla tot la 300k ?

Altfel, dupa "logica" mea, trebuia sa fie mai rece in sticla, daca faceam o gaurica mica (gen 1mm^2).
Iti dai seama cat sunt de bulversat de problema asta ? Orice rezultat e la fel de plauzibil

Problema asta imi aminteste de clipul asta :
[ https://www.youtube-nocookie.com/embed/aIhk9eKOLzQ?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

Daca m-as pricepe as face o animatie cu variatia temperaturilor pe-acolo.
Ai 4 cicli, ne intereseaza primii 2, restu e simetric.
Ciclul 1 Compresie adiabatica. Asta daca comprimi brusc, pana sa iasa aerul de-acolo, sau sa iasa o cantitate nesemnificativa.
La compresia adiabatica atat P cat si V si T variaza.
P creste spre dublu, oleaca mai mult.
V scade spre jumate (prin constructie sa zicem)
T creste usoooooooor usoooooooooor astfel incat PV^gamma=constant, care o poti scrie sub forma PV^gamma/ (PV/T)=constant sau V^gamma-1/T =constant.
T= proportional cu radical de ordinul gamma-1 din 2(pentru volum la jumate)... la dracu, tre sa dea ceva mic. Cauta sa vezi cat e gamma la aer si fa calculul precis ca mi-e lene.

Deci in timpul ciclului 1 ai o crestere de presiune, temperatura si scadere de volum .
Lucrul mecanic e integrala din presiune in raport cu volumul dL=P(V)dV
Caldura schimbata cu mediul e 0 (am presupus ca nu are timp. daca transformarea se face repede. Daca stai cu orele, atunci se schimba problema)
Energia interna a gazului va creste egal cu Lucru mecanic bagat acolo.


Bun.. Ciclul 2.
Aici avem o problema cu fasaiala aia. Ca nu ma pricep sa calculez fix insa.. daca ar fi dupa mine (adica daca mi-ar cere patronul sa fac, altfel ma da afara), as face asa..
Am presupus ca astepti sa se egaleze presiunile pana a incepe ciclul 3, altfel nu vad rostul "masinii"
Adica in cicindrul comprimat se produce o destindere, parte din substanta trecand in cellalt cilindru, pana se ajunge la egalizarea presiunilor. Aproximativ. Pentru ca e un proces care are o curba ciudata. Viteza cu care se face schimbul de substante scade odata cu scaderea diferentei de presiune.
Flux=k*DeltaP, unde k e o constanta data de gaura. Procesul e complex, insa daca consideram curgerea laminara, se poate simplifica. Trebuie avut in vedere ca teoretic ar dura o infinitate egalarea presiunilor. Merge si aici o simplificare, altfel nu ajungi sa rezolvi nimic.
Oricum ajungi la o ecuatie generala de genul PV/T=constant. Nu e nici izocora, nici adiabata, nici.. nimic.
E insa o destindere care scade demperatura. Aici m-as lega mai degraba de energia interna a gazului care ar trebui sa scada odata cu schimbul de materie din cilindrul 1 si se duce in cilindrul 2.
Lucrul mecanic este 0
Caldura schimbata cu exteriorul... dracu stie (ca nu mi-ai zis), sa zicem tot 0.
Deci energia interna a gazului din cilindrul 1, se duce in cilindrul 2.Nu din cauza de schimb de lucru mecanic, ci din cauza de schimb de materie.
Rahat.. or sa iasa niste ecuatii nasoale pe-acolo, dar rezolvabile. Totul pleaca de la PV=nRT si Q=L+DU. Daca le scrii corect obtii in final rezultatul dorit.

Dupa care repeti procesul in oglinda, dar mare rahat n-o sa obtii. Adica nu obtii o masina termica, mai ales ca am pus numai procese adiabatice acolo, deci.. ciuciu transfer termic.
De aia am zis mai sus. Vrei racire? Proiecteaza un sistem gandit sa cedeze caldura. Ca de-acolo pleaca si tipul de ciclu termodinamic pe care-l consideri. La ce ai zis tu, eu am considerat totul adiabatic, deci ciuciu schimb de caldura. Ajunge sa se incinga dracovenia aia acolo din cauza ca-l agiti cu lucru mecanic exterior din pistoanele alea.

In plus...
Cred ca tu ai de-aface cu 2 regimuri de functionare.
Ai un regim de pornire si un regim de functionare. Pentru ca vad ca pleci de la o situatie care nu se mai intalneste pe parcursul functionarii masinii. (cele 2 cilindre pline cu aer si egalizate presiuinile)... asta daca inteleg eu bine modul de functionare. Deci si aici atentie.

Problema e complex de calculat pentru ca prin proiectarea masinii, nu ai gandit corect ce vrei sa faca pe fiecare ciclu din pct de vedere termodinamic.
Sper sa mai zica si mdionis ceva, poate mai invat si eu cum sta treaba. Eu doar il provoc pentru ca nici eu nu stiu exact de fapt ce vreau. Sunt avid de informatie,intra-n mine ca berea in nisip.

Edited by maccip, 19 September 2016 - 17:52.

Ai un like pentru efort

Se pare ca degeaba am vrut eu sa explic o problema ca la scoala, didactic. N-a iesit.
O sa incerc sa mai explic putin.


Nu comprim nimic.
La punctul 1 (de pornire) plecam cu camera B avand presiunea P si camera A inchisa complet de pistonul A.
La pct. 2 mut repede pistonul A spre stanga pana la capat. Aerul incepe sa intre din camera B. Pe masura ce iese aerul din B, misc pistonul B astfel incat presiunea P sa nu se schimbe. Pistonul B se va deplasa spre stanga pana la capat, moment in care in camera A voi avea presiunea P (pana atunci avand mereu o presiune mai mica).

La pct. 3, dupa cum ai sesizat, e in oglinda treaba, deci putem ignora.

Intrebarea pe pistoane este : In camera A la sfarsitul timpului 2 (si inceputul timpului 3), ce temperatura avem ?
Mai mare, mai mica sau egala cu temperatura din camera B din timpul 1 ?

ps - eu am taiat-o la culcare, ma culc cu gainile si ma scol cu cocosii; noapte buna


edit - in exteriorul pistoanelor avem vid; am zis asa pentru usurinta analizei

Edited by theMisuser, 19 September 2016 - 18:38.

 mdionis, on 19 septembrie 2016 - 14:47, said:

Este dificil de imaginat o astfel de destindere in vid a unui gaz (fie el si ideal), in care sa se conserve energia interna fara a avea loc si un schimb de caldura. Sau daca s-ar produce adiabatic, adica fara schimb de caldura, atunci energia interna ar trebui sa scada. Aici modelul gazului ideal incepe sa se indeparteze de proprietatile gazelor reale.Chiar daca destinderea are loc in vid, masele de gaz actioneaza unele asupra altora, pot sa apara unele turbulente, se efectueaza totusi un anumit lucru mecanic care va duce la scaderea energiei interne si astfel temperatura gazului va scadea. Sunt multe astfel de exemple simple care se bazeaza pe acest fenomen. Aerul care iese cu presiune prin ventilul unei anvelope pare sa fie ceva mai rece decat cel din mediul inconjurator. Soarele incalzeste suprafata Pamantului, care la randul ei incalzeste masele de aer cu care vine in contact, iar acestea se ridica in atmosfera prin fenomenul de convectie. La inaltimi mari presiunea atmosferica scade, masele de aer cald incep sa se destinda si in acest proces de destindere temperatura lor scade.

Daca ai un recipient inchis (volum constrant) si adiabatic in care se desfatoara experimentul (jumate vid, jumate cu aer si un perete despartitor), nu prea are de ce sa scada energia interna.
Daca facem abstractie de bubuitura, de lucrul mecanic de indepartare a peretelui despartitor,

Acuma .. energia interna din interiorul tubului e data de energia interna a gazului + energia potentiala data de diferenta de presiune inainte de a indeparta peretele despartitor.
Dupa indepartarea peretelui despartitor, eu as zice ca mai degraba creste energia interna a gazului, nu scade.
Gresesc cu ceva?

 theMisuser, on 19 septembrie 2016 - 18:38, said:

Niciun efort. Ma plictisesc acasa. Copiii se joaca cu trenul, nevasta face fasole, totul e sub control.

Edited by maccip, 19 September 2016 - 19:08.

 maccip, on 19 septembrie 2016 - 19:10, said:

Pai... nu prea are

Daca te uiti cu atentie la desenul din primul post, peretele despartitor are o mica gaurica acolo, care ar fi prezenta tot timpul.
Pentru usurinta, putem considera ca pistonul care pleaca de la centru si mareste camera se misca foarte repede comparativ cu cat aer intra prin gaurica astfel incat putem ignora aceasta tranzitie.

Problema de care m-am lovit a fost ca, asa cum zice @real32 mai sus, am considerat ca ar trebui sa se raceasca la extinderea aia ca la ventil. In acelasi timp, ar trebui sa se incalzeasca pt. ca se munceste asupra aerului. Asa ca eram intr-un punct in care din cunostintele mele aveam 2 interpretari cu rezultate diferite ale aceleiasi situatii.
Aici pe net am obtinut si a 3-a varianta, ca nu se-ntampla nimic (intr-un sistem echivalent)

Banuiesc ca termodinamica ar trebui sa poata rezolva aceasta problema, sa dea 0, sau + sau - ceva dar nu stiu sa aleg sistemul si transformarile.
Cand am ales capacitatea termica a aerului am luat-o pe cea de volum constant, ca era mai apropiata de 1 si se socotea mai usor Ar putea fi si cea de presiune constanta folosita sau o combinatie dintre cele 2 la fel de usor (+- vreo 30 de grade la cele 100 aproximate initial).
Presiunea si volumul sunt luate de la procesul invers, de golire a sticlei. Apoi considerand ca acea energie se regaseste in sticla (sub forma de caldura) dupa umplere, a reiesit undeva la 100 grade. (toate au fost rotunjite : 1L aer=1 gram, presiunea =1kg/cm^2, capacitatea = 1 kj/kg.K). Rezultatul final ar trebui sa fie (considerand ca energia se regaseste in aerul din sticla) intre 70 si 140 grade diferenta fata de temperatura initiala. Dar asta se poate obtine doar cu termodinamica (sau 0, daca nu avem nici o energie pe niciunde).

Deci am o interpretare conflictuala a situatiei si nu stiu s-o rezolv. Seamana un pic cu problema cu dimensiunea gaurii si cum iese prin ea mai rece sau mai cald in functie de marimea ei. Nu toate gaurile sunt la fel
Oricum, nu e o graba.... E clar ca nu o sa inventez eu gaura la macaroana acuma la cat de aerian sunt in termodinamica. Am ramas doar asa, in di trilema.

 theMisuser, on 19 septembrie 2016 - 15:29, said:

Vorbeam de contributia gravitationala a modificarilor de nivel (care nu exista in desenul initial, cel cu pistoanele). Cum spuneam, ceea ce pateste aerul din preajma sticlei e ca se deplaseaza in interiorul acesteia, de la o inaltime de ordinul cele de la gura sticlei pana la o distributie cu centrul de greutate in interiorul sticlei (sa zicem circa 15 cm mai jos). Daca avem o sticla de 1 l, aceasta are un volum usor mai mare decat 1 dm³ insa diferenta nu este semnificativa -> avem deci cam 1,3 g de aer care se deplaseaza pe 15 cm de inaltime si primesc o caldura Q = mgh = 2 mJ (rotunjit). Cum caldura specifica a aerului la presiune constanta este de circa 1 J/(g*K), variatia de temperatura gravitationala rezulta DT = 2*10^-3/(1*1,3) = 1,5*10^-3 K (°C). Mica pentru orice scop practic.

Quote

Nu stiu cum ai facut calculul.

Quote

Mai precis: trec cu precadere moleculele mai rapide, statistic distribuite dupa o functie de distributie care nu mai este maxwelliana ci analitic distincta. Evident, odata ajunse la destinatie, ciocnirile reciproce redistribuie foarte urgent vitezele pana la le aduce la distributia maxwelliana de echilibru termic corespunzatoare unei temperaturi superioare cele de provenienta. Dar deschiderea trebuie sa fie teribil de mica si atunci este inutilizabila din punct de vedere practic.

Quote

In cursul lui I.M. Popescu exista termodinamica.

 theMisuser, on 19 septembrie 2016 - 18:38, said:

Cateva observatii:
1. daca deschizatura comunicanta are suprafata de 1 mm², din punct de vedere termodinamic este deja mare. Aerul ce da buzna in incinta A este la aceeasi temperatura cu cel din B (destindere in vid).
2. "misc pistonul B" inseamna efectuare de lucru mecanic din exterior asupra aerului ramas in incinta A. Concret, acest lucru mecanic este P*DV unde DV coincide chiar cu volumul camerei A. Pentru a fixa ideile, sa consideram ca incinta A este de forma cubica cu latura de 10 cm iar presiunea P = 10⁵ Pa (esentialmente cea atmosferica) -> L_ext = 10⁵ * 10^-4 = 10 J, un lucru mecanic efectuat asupra gazului care contribuie in ultima instanta la incalzirea intregii mase de aer cu 10/(1*1,3) = 7,7 K.

Deci nu prea vad despre ce racire ar putea fi vorba.

Mai mult, dat fiind ca gazul se incalzeste, el va ocupa (la presiune constanta P in A si B ) un volum mai mare decat al unei incinte unice, deci pistonul B nu poate sa ajunga la capat de cursa. Sau: poate ajunge la capat de cursa, insa atunci presiunea in A nu va mai fi P ci P' > P.

 real32, on 19 septembrie 2016 - 18:52, said:

Destinderea in vid este un subiect tratat traditional inca de la cercurile de fizica din liceu, pentru a nu mai vorbi de facultate.
De ce ar trebui sa scada energia interna a gazului la destinderea in vid, daca nu exista lucru mecanic si nici schimb de caldura?
Chiar facand abstractie de primul principiu al termodinamicii, putem intelege imediat de ce temperatura ramane constanta la destinderea in vid printr-o argumentatie microscopica. Sa consideram o incinta separata in doua jumatati de un perete mobil. In jumatatea din stanga avem un gaz ale carui molecule se agita maxwellian. In jumatatea din dreapta avem vid. Ridicam brusc peretele despartitor. Cu exceptia unei fractiuni neinsemnate de molecule (cele aflate in interactiune cu peretele prin ciocnire in momentul actionarii sale), toate moleculele de gaz isi conserva vitezele, ridicarea peretelui despartitor nu are nicio influenta asupra lor. Deci suma energiilor lor cinetice nu variaza defel, doar ca o parte dintre ele vor calatori ulterior ceva mai mult pana a intalni un obstacol de tip perete al incintei.

Quote

Conservarea energiei interne nu are de-a facu gazul ideal sau "real". Energia interna se conserva oricum, doar ca pentru gazul real (i.e. cu interactiuni non-neglijabile intre molecule), noua conformatie a incintei duce la cresterea distantelor medii intre molecule si in consecinta la modificarea energiei potentiale de interactiune intre acestea pe seama energiei lor cinetice (suma ramanand constanta). Dat fiind ca temperatura masoara nu energia interna ci energia cinetica medie, pentru un gaz real, temperatura va varia intrucatva in urma acestui proces. Evident, gazul ideal nu are energie potentiala de interactiune (fiindca interactiunea nu exista, exista doar ciocniri perfect elastice cu peretii incintei) si temperatura nu variaza in acest model.

Quote

??? Cine efectueaza lucrul mecanic? ce inseamna "masele de gaz actioneaza unele asupra altora"? la nivel microscopic avem molecule care se ciocnesc si isi redistribuie vitezele, atata tot, energia este conservata de fiecare ciocnire microscopica. La curgerea turbulenta a unui fluid este vorba de o miscare colectiva macroscopica bine definita care are efecte termice prin redistribuirea haotica a vitezelor de drift colective.

Quote

... pentru ca fiind animat de o viteza translationala colectiva, mareste rata de transfer termic de pe pielea aflata in bataia lui si creeaza senzatia de rece (i.e. viteza crescuta de cedare a caldurii inspre exteriorul corpului, prin piele).

Quote

... procese ce au prea putin de-a face cu destinderea in vid de care vorbeam mai inainte.

Edited by mdionis, 21 September 2016 - 10:53.

 mdionis, on 21 septembrie 2016 - 10:45, said:

O mica observatie pana mestec restul
La cubul luat de tine, jur ca-mi iese altfel. Dar in Newtoni, ca-s mai obisnuit cu ei.
10cm latura => 100cm^2
Zici de o atmosfera, pe care am rotunjit-o la 10N/cm^2, aplicata pe cei 100cm^2 => 1000 Newton (forta).
Avem apoi o deplasare de 10cm, adica 0.1 Metri => avem 100 Joule.
Si folosind calculele tale precise, ar iesi DT=77 K.
(care s-ar apropia de o varianta de calcul a sticlei vidate deschisa in atmosfera)

Revin mai tarziu, dupa ce mestec si mai am ceva acuma de facut.

Merci deocamdata

 theMisuser, on 21 septembrie 2016 - 11:13, said:

Da, am fost neatent si in loc de un volum DV = 10^-3 m³ am scris 10^-4, cu consecinta imediata de un ordin de marime in rezultatul final. Nobody's perfect.

 mdionis, on 21 septembrie 2016 - 10:45, said:

Aha. Eu am crezut ca te referi la moleculele de deasupra sticlei, pana la nori si peste
Ce e de la nivelul sticlei da, ignoram ca e clar ca-i putin.

 mdionis, on 21 septembrie 2016 - 10:45, said:

Chiar nu mai retin....

 mdionis, on 21 septembrie 2016 - 10:45, said:

Exista vreo dimensiune de gaurica din care sa obtinem o racire ?
Imi scapa maxim acest aspect.

 mdionis, on 21 septembrie 2016 - 10:45, said:

Da, treaba asta s-ar intampla si cu sticla (daca se incalzeste aerul in ea cand intra aerul in vid) si nu mai intra inapoi tot aerul care ar fi incaput rece.
Deci prin calculele termodinamice (precise) tre' sa apara si presiune constanta pe undeva.


Ma gandeam. Daca in cazul cu pistonul care mentine presiunea P constanta avem incalzire in partea cealalta (cum imi pare cel mai plauzibil din cauza LCE), am putea considera un piston plin cu aer in gura sticlei printr-un robinet. Pistonul poate fi miscat usor de presiune si e foarte foarte usor (ca masa).
Deschidem robinetul din gatul sticlei si urmarim ce se intampla. Aerul din piston intra in sticla, presiunea din piston scade, presiunea atmosferica misca pistonul pentru a egaliza presiunea din piston cu cea din atmosfera.
Cat timp presiunea din sticla e mai mica decat cea atmosferica, pistonul nostru va fi deplasat de atmosfera.
Deci am putea zice ca atmosfera munceste asupra aerului din piston si apoi din sticla.
Ghiciu meu zice ca sticla n-ar avea de unde sa stie de pistonul asta usurel existent undeva printr-un piston bine uns si pt. ea e acelasi lucru ca si cum ar fi direct in atmosfera.

Asa ca eu momentan tind spre incalzire in ambele situatii (pistoane si sticla vidata).
Raman insa cu dilema gauricii, daca exista vreuna cu care sa am racire in pistonul care se umple. Incep sa cred ca nu...

In ce priveste socotelile, eram curios de o evaluare calitativa asa si nu o evaluare precisa. Adica inca sunt la capitolul "Ce ar trebui sa se intample ?". Abia dupa o idee calitativa functionala ma chinui si cu socoteli precise (cantitative)
(altfel spus, n-are rost sa calculez precis o racire cand poate am incalzire )

Edited by theMisuser, 21 September 2016 - 12:51.