Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Большая витрина: от крупнейших школ до частных авторов. Сравнивайте по цене, длительности, формату и выбирайте самый подходящий курс!
Поток Научпоп доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 23
.
Неужели при обратном движении брусков распределение температур вернется к исходному?
В рамках сделанного предположения о бесконечном разбиении брусков ответ положительный - да, вернется. Крайне неожиданно, но получается, что так.
Разумеется, нет. Это не получилось и на картинке с 4мя брусками, почему что-то изменится при бесконечном их количестве? На картинке ни один брусок не остыл до нуля и ни один не нагрелся до сотни. Мы всегда вычисляем новую температуру как (T1 + T2)/2. Сколько раз так ни сделай, обратно T1 и T2 не получить. В случае бесконечного количества будет бесконечно малое, но отличие. На графиках это просто не заметно.
А автор - схоласт и демагог. Придумал адиабатические перегородки и скольжение для отвода глаз. На самом деле это 4 разные системы и мы сначала нагреваем холодный кусок горячим, потом ещё раз его же нагреваем горячим. Вот у нас и получается больше 50*. Понятно, что если систем будет бесконечно, то мы сможем почти до максимальной температуры нагреть бесконечно маленький холодный кусок. Это всё из серии Ахил не догонит черепаху.
Хрень полная!
Телепортов не изобрели. А если бруски движутся непрерывно, то обязательно будет момент когда один участок верхнего бруска качается двух участков нижнего (и симметрично- наоборот) Т.е. все участки касаются друг друга “по-змейке” и образуют единую систему теплообмена “обходя” перегородки. Т.к. движение проискходит квазистатически, - то это уравняет все температуры во всех учкстках.
А то что получили вы - это как раз артефакт вычислений, которые проводятся только в “удобные” моменты времении.
Это идеализация, которая дает другой взгляд на используемый математический формализм. Обратимых процессов не существует, все реальные процессы необратимые, но это не мешает использовать понятие обратимых процессов при построении термодинамики.
Скажите ещё, что бруски от трения дополнительно нагреются. Это же чисто умозрительная задачка. Аналитически, кстати, тоже решаемая.
Это чисто математическая задача - не имеющая ничего общего ни с термодинамикой, ни сфизикой вообще. Да. Но нам её в статье преподносят не как “чистую математику”, а как некий парадокс, нарушающий второй закон термодинамики.
Здесь нет нарушения второго закона. В этом вся суть этой задачи - это дает новый взгляд на теплообмен, при этом нет никаких нарушений законов термодинамики.
В этом смысле физический смысл теплообмена сохраняется - утверждение Клаузиуса не нарушается. Теплота все время переходит от более горячего к более холодному телу.
Неожиданность примера в том, что переход к бесконечно малому количеству вещества приводит к тому, что передача теплоты с разными температурами становится возможной в обратимом процессе. Но это получается уже было в формализме термодинамики, просто этого не замечали.
В теплообменном оборудовани есть понятие прямоток и противоток (в зависимости от взаимного расположения холодного и горячего потоков). Эти моменты хорошо изучены и описаны. Противоток лучше сохраняет температурный потенциал.
Эта задача не имеет отношения к реальному теплообмену. Это упражение на формализм термодинамики, которое дает новый взгляд на использование бесконечно малых.
Это упраженние вобще не имеет никакого отношения к термодинамике и её формализму. Разве что “навеяна термодинамикой”.
Это вы так думаете. Есть вполне себе теплообменники, изготавливаемые в промышленных масштабах, в которых температура нагреваемой среды на выходе почти (ибо потери) равна температуре греющей среды на входе. 2 (а может 3) курс института, и дифуры расчета теплообмена мне в то время изрядно крови попили.
Есть, это отмечено в конце заметки. Тем не менее, идея Зорича касается твердых брусков и в этом виде она не может быть перенесена на реальный теплообмен. Вид профиль температуры в примере Зорича при стремлении числа разбиений к бесконечности стремится к функции Хевисайда, которая перемещается вдоль бруска.
Тоже начал писать про теплообменники на встречных потоках, но потом всё-таки решил дочитать статью до конца.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Обратимый процесс теплообмена между двумя брусками с разными температурами