Przeskocz do treści

Delta mi!

Loading

Obalamy prawa fizyki

Obalamy II Zasadę Termodynamiki - post scriptum

Jan Gaj

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: czerwiec 1990
  • Publikacja elektroniczna: 25-03-2011
  • Autor: Jan Gaj
    Notka biograficzna: Jan Gaj (1943 - 2011) - fizyk, Przewodniczący Komitetu Redakcyjnego i wieloletni współpracownik Delty.

Z przyjemnością stwierdzam, że II zasada termodynamiki, zaatakowana przeze mnie w niewybredny sposób w numerze 1/1989 Delty, doczekała się obrońców.

Najtrafniej ujął istotę sprawy pan Adam Lipowski z Poznania. Oddaję mu więc głos:

Jak wiadomo, działanie filtru polaryzacyjnego opiera się na zjawisku selektywnego pochłaniania światła. Polaryzator 1 pochłonie więc padającą na niego wiązkę światła (gdyż nie może jej przepuścić). Przy długotrwałym działaniu takiego urządzenia polaryzator 1 podgrzeje się do bardzo wysokiej temperatury, co spowoduje utratę jego własności filtracyjnych – będzie przepuszczał światło, a tym samym energię, bez względu na rodzaj polaryzacji. Nasz układ osiągnie równowagę termiczną. Powyższe perpetuum mobile jest więc urządzeniem krótkodziałającym.

Gratulując prawidłowej odpowiedzi chciałbym dodać parę słów komentarza.

  • Oprócz polaryzatorów, które pochłaniają światło o niepożądanej polaryzacji, istnieją takie, które je odbijają. Oczywiście, jeżeli wiązka odbita miałaby być pochłonięta przez obudowę polaryzatora, rozwiązanie powyżej podane w pełni się stosuje. Interesujące jest rozważenie przypadku, kiedy polaryzator odbija z powrotem światło o niepożądanej polaryzacji. Wtedy (zechciej, Czytelniku, sprawdzić) wystąpią wielokrotne odbicia między dwoma polaryzatorami (wewnątrz naszego filtru). Sumując natężenia wszystkich wiązek (szereg geometryczny) zauważymy, że nasz filtr nie działa w sposób przeze mnie opisany – będzie przepuszczał w każdą stronę tyle samo światła.
  • Pozostając przy rozważanym przez p. Lipowskiego polaryzatorze pochłaniającym, interesujące może być zastanowienie się, dlaczego przestanie on działać w wysokiej temperaturze. Pamiętajmy, że wcale nie musi on ulec zniszczeniu (zwłaszcza w doświadczeniu myślowym). Nie wiemy, jaka była temperatura naszych dwóch ciał – może być, na przykład, pokojowa, a nasz filtr może działać w obszarze podczerwieni. Możemy jednak uratować zarówno nasz filtr, jak i II zasadę termodynamiki przypominając sobie prawo Kirchhoffa: Zdolność emisyjna jest równa zdolności absorpcyjnej.

A więc po nagrzaniu polaryzator zacznie emitować światło właśnie o takiej polaryzacji, którą pochłania. Można to widzieć jako „utratę własności filtracyjnych”, jak to ujął p. Lipowski. Dalszy ciąg listu brzmi:

obrazek

Jeszcze bardziej użyteczne urządzenie zaproponował R.P. Feynman w książce Feynmana wykłady z fizyki.

W wyniku chaotycznych ruchów cząsteczek powietrza na łopatki działa fluktuująca siła. Zapadka wybiera tylko ukierunkowane fluktuacje, co powoduje, że urządzenie może się obracać – mamy również perpetuum mobile II rodzaju. Niestety, dokładniejsza analiza pokazuje, że po pewnym czasie sprężyna musi się rozgrzać do takiej temperatury, że średni czas otwartej i zamkniętej zapadki będą sobie równe – urządzenie przestanie obracać się (w jedną stronę).

Zachęcam do szczegółowego zapoznania się z tym fragmentem podręcznika Feynmana (PWN 1969, tom 1, str. 307). Bardzo ciekawe! Autorowi listu zgodnie z obietnicą wysyłamy książkę.

A oto odpowiedzi Autorom innych listów:

Przemysław Chełminiak, Piła
Nie chodziło mi o dowód słuszności II zasady termodynamiki, ale o konkretne pokazanie, w którym miejscu moje rozumowanie było błędne.

Stanisław Gorczyczyński, Sokole Pole
Jak Pan zauważył, nie należę do osób mających nadzieję na zbudowanie pertpetuum mobile. W sprawie Pana konkretnego pomysłu nie mam zdania, bo nie zrozumiałem jego zasady z Pana listu.

Notice: Undefined index: story_alias_uuid in /home/misc/deltami/public_html/ui/inc/site_php_include/index.inc on line 23 Notice: Undefined index: story_alias_uri in /home/misc/deltami/public_html/ui/inc/site_php_include/index.inc on line 24