A Heisenberg-reláció szerint ha az elektron 10^-14 m pontossággal van lokalizálva, akkor mozgási energiája legalább 10^-10 J. Ez viszont kb. két nagyságrenddel nagyobb, mint az elektromos potenciális energia, ami fogva tartaná.
A proton esetén is van ilyen, az erős nukleáris kölcsönhatás viszont fogva tudja tartani a protont még az elektromos taszítás ellenére is.
Az elektron nem kisebb mint egy proton?
A Heisenberg reláció, ha jól tudom, az mondja ki, hogy nem tudjuk megmérni az elektron impulzusát és pozicióját egyszerre, tetszöleges ponotossággal.
Ez egyben azt is jelenti, hogy az elektron el van kenődve azon a területen?
A proton miért nincs elkenődve?
Vissza olvasva úgy kérdeztem mint ahogy a 3 éves fiam szokta :)
Ki tudja nekem megmondani:
Az elektron miért nem esik bele az atommagba?
Hiszen egyik pozítív, a másik negatí vonzák egymást. Miért nem megy közelebb az atommaghoz az elektron a legkisebb pályánál?
Én jobbkezessé transzformálódtam óvodás éveim alatt. Ha igaz a dolog, akkor a várható életkor
jobbkezesek esetében 9-10 hónappal több, mint eddig gondoltam. Ha jól tudom, az emberek 10 %-a balkezes, s az erőteljesen lehúzza az átlagot.
De az igazság még hallgat...
Ha jól emlékszem inkább kétkezesekről van szó. Mint a tisztán balkezeskről. Magyarázatot sajna nem tudok adni. Egyébként én is balkezes vagyok.
(Veszélyetetett faj :))
Nem egy helyütt olvastam: A balkezesek átlagosan 9 évvel rövidebb ideig élnek, mint a jobbkezesek.
Ez igaz lehet? Vagy egy baromságot másoltak le többször? Nem tűnik logikusnak, de várom a magyarázatát, ha mégis valós jelenségről van szó.
Szóval betartja a Carnot tételt.
A 75% eléréséhez négyszeres hömérséklet különbség kell (Kelvinben). T1=35C -> T2=959C
Ez nem olyan nagyon magas, de nem is alacsony. Ha a gép nem tökéletes, akkor ennél többnek kell lennie.
Többet sajnos én sem tudok. Annyi azért kiderül a cikkből, hogy Carnot tételét ez a masina is betartja.
Hogy nem az angol tudásoddal van a baj, arról a cikk végén biztosítanak:
If you can't figure out how this works don't feel bad. Unless you are very good at plasma physics you probably never will - even if Riddell was prepared to tell you about all the secret bits that Smart Energy Systems has patents on.
Köszönöm a linket. 75% hatásfok nekem elég, sőt szuper. Ez jobb mint a hidrogén cella. 4 év eltelt a cikk írása óta. Miért nem lehetett erről többet hallani?
Van még egy nagyon furcsa körfolyamatom.
Van egy gázzal teli tartályom aminek a hömérséklete közel van a plazmává válás hömérsékletéhez. Tetején szintén dugatyú, viszintesen ott a mágneses erőtér, egy állandó mágnessel. (1-es pont).
2. ponthoz úgy jutok, hogy hőt közlök a rendszerrel. A gáz atomok ionizálodnak és plazma lesz belöle. Egyensuly állapot esetén T1 = T2, mivel csak halmazállapot változás történt.
Viszont a mágnes miatt a függőleges nyomás csökkent. P2 < P1
3. Hőközlés nélkül összenyomjuk a gázt (munkát végzünk).
4. Visszahütjük a plazmát olyan hömérsékletre, hogy ismét gáz legyen. Ekkor a mágnes szerepe eltünik így a nyomás megnő.
Visszajutunk az egyespontba, ha hagyjuk a gázt V1 térfogatra vissza tágulni, így a gáz munkát végez.
Mivel a tágulás magasabb hömérsékleten történt a rendszer munkát végzet, ami csak hőenergiából származhatott. Kicsit furccsa .....
Nagyon szépen köszönöm a kimeritő választ.
Azt hiszem kezdem érteni.
Közben eszembe jutott egy körfolyamat példa, ami megsérti az első feltételedet.
Legyen egy plazmával teli tartály, aminek a tetjét egy dugatyú zárja le. Vezessünk át közel homogén mágneses teret vízszintesen a plazmán. Ehhez sajnos munkát kell végeznünk, így energiát adunk át a plazmának, ami növelni fogja a hőmérsékletét. Így a nyomását is, viszont a függöleges nyomás csökkenni fog mert a töltött részecsék körpályára állnak a mágneses térben.
A kérdés, az hogy végül melyik hatás fog gyözni?
Ha végeredményben a függöleges nyomás kisebb lesz, akkor lehet olyan köfolyamatot készíteni ami munkát végez és nem vonatkozik rá a Carnot szabály.
Az "S" az a bizonyos entrópia. Ez mikroszkópikus szemszögből "a rendezetlenség mértéke", makroszkópikusból pedig egy olyan extenzív (összeadódó) mennyiség, amelyre igaz az, hogy egy reverzibilis (=egyensúlyi állapotokon keresztül vezető) folyamatban a rendszer által felvett hő Q=integrál(TdS). Ezt úgy is szokták mondani, hogy az "elemi hő" az abszulút hőmérséklet és az S fügvény teljes differenciáljának a szorzata (DQ=TdS).
Tulajdonképpen ennek az összefüggésnek a teljesülését is nevezhetnénk a reverzibilitás definíciójának. Reális esetekben ugyanis a hő kisebb, mint TdS.
A reverzibilitás fogalmának tisztázásához világosan meg kell különböztetni az "állapot" és a "folyamat" fogalmát. Egy rendszer két meghatározott állapota között ugyanis átmehet reverzibilis és irreverzibilis úton is. Pl, ha egy hőtartállyal körülvett (azzal termikus kapcsolatban lévő) ideális gázt V térfogatról 2V térfogatra úgy expandáltatjuk, hogy egy súrlódásmentes dugatyút lassan engedünk kifelé, akkor a folyamat reverzibilis lesz: a gáz Q=T(S2-S2) hőt vesz fel, és ezzel egyenértékű munkát végez a dugattyún.
Ha pedig úgy expandáltatjuk, hogy mellé teszünk egy vele azonos térfogatú, üres (vagyis vákuummal teli) edényt, majd a két edény között lévő nyílást kinyitjuk, és hagyjuk, hogy a gáz magától átmenjen oda is, akkor (ideális gáz esetén) se felvett hő, se végzett munka nem lesz. A gáz kezdő és a végállapota azonban ugyanolyan lesz minkét esetben. A különbség a környezetében lesz: az első esetben hőt von el, és annak megfelelő munkát végez, a második esetben pedig a környezettel semmi sem történik.
Tehát akkor mondunk reverzibilisnek egy folyamatot, ha nem csak a vizsgált tendszerünk, hanem a külső világ is vissza tud kerülni eredeti állapotába (a második esetben nem tud visszakerülni, mert amikor a gázt visszanyomjuk, az felmelegedik, és hőt ad át a környezetének).
A Carnot-körfolyamat tehát például úgy lehet irreverzibilis, hogy gyorsan játszatjuk le, úgy, hogy közben a rendszerünk távol kerül ez egyensúlyi állapottól. Pl. az itoterm expanziót hirtelen hajtjuk végre. Ekkor kevesebb hőt vesz fel, és kevesebb munkát is végez, a hatásfokunk végeredményben romlik.
De a rendszernek reverzibilisnek kell lennie.
SZVSZ: Ez meg akkor fogg teljesülni, ha adott P*V -hez mindig ugyan akkora hömérésklet tartozik.
Nem kell a P*V/T -nek minidig állandónak lennie.
Elég ha egy adott P*V-hez mindig ugyan az a hömérséklet tartozik. Ebben az esetben a kölünböző görbék ide oda szépen bejárhatók.
A revezibilitás akkor borul fel, ha például, az izoterm görbe függ az iránytól. (Vagyis: (V1,P1) -> (V2,P2) -> (V2,P3) és P1 != p3).
Ezt akkor tudom elképzelni, ha a gázon (plazmán) belül valmi elnyeli az energiát. Ilyen lehet, ha a plazmában lévő atomok gerjesztődnek (rugalmatlan ütközés) így csökkentik a részecskék mozgási energiáját. Jól látom a dolgokat?
4->1: adiabatikus kompresszió, Q41=0, a hőmérséklet közben T2-ről T1-re nő.
A körfolyamatban az energia nem változik, ezért az első főtétel szerint Q12+Q34-W=0, ahol W a hasznos munka, vagyis a rendszeren végzett munka negatívja.
A hatásfok: hasnos munka/felvett hő = W/Q12 = (Q12+Q34)/Q12.
Reverzibilis esetben Q=TdS, ezt alkalmazzuk most.
Q12=T1(S2-S1)
Q34=T2(S4-S3)
Ezzel: hatásfok=(T1(S2-S1)+T2(S4-S3))/T1(S2-S1).
Tekintve, hogy a körfolyamatunk reverzibilis, az adiabatikus folyamataink egyúttal izoentrópiásak is, vagyis S2=S3, és S4=S1. Tehát (S4-S3)=S1-S2=-(S2-S1). Ezzt behelyettesítve a képletünkbe (S2-S1)-gyel egyszerűsítve kapjuk a (T1-T2)/T1 eredményt.
Megköszönném ha leírnád a levezetést, főleg akkor ha bebizonyítja, hogy nem lineráris esetben is igaz (ami plazmánál erősen valószinü).
Hát reménykedni éppen reménykedhetek, de sajnos a plazmát ez nem érdekli :). Egy magára hagyott plazmánál nehezen tudom elképzelni, hogy a hömérséklet növekedésével csökkenne a nyomás. Esetleg ha egy kölső elektromágneses térrel megpiszkáljuk, akkor talán.
A hatásfokra megadott (T1-T2)/T1 képlet minden reverzibilis Carnot-ciklusra igaz, nem csak ideális gázra. Ha a ciklus nem reverzibilis, akkor a hatásfok ennél kisebb.
(A levezetés során a T-k nem a pV=NkT-ből, hanem a DQ=TdS-ből jönnek. Ha kívánod, leírom a levezetését, nem nagyon hosszú)
Én a helyedben azért még reménykednék, hogy az 1. pont nem igaz plazmára.
1. Azonos térfogat mellett a magasabb hömérséklethez a plazmában is magasabb nyomás tartozik.
2. Ez az elsöből következik, mert ha nincs höátadás, akkor egy táguló gáznak hülni kell (csökken a belő energia). Alacsonyabb hömérséklethez meg kisebb nyomástartozik.
3. Ezen azt érted, hogy a plazma hőenergiát vesz fel ha tágul azonos hömérsékleten? Ezt sem tudom megcáfolni.
Végig néztem egy Carnot körfolyamatot.
Gondolom a hatásfokra számított (T1-T2)/T1 képlet csak ideális gázokra igaz?
Az elv az, hogy bármilyen rendszernek, a Carnot féle körfolyamat adja a legnagyobb hatásfokot, így a plazmában is. Jól értem?
A Carnot-tétel nem csak ideális gázra igaz. Az a levezetés, amelyiket én tanultam, a termodinamika első főtételén túl három dolgot tételez csak fel az illető termodinamikai rendszerről:
1. A nagyobb hőmlrsékletű izotermák a (V,P) síkon magasabban helyezkednek el, mint az alacsonybb hőmérsékletűek.
2. Az adiabaták meredekebbek az izotermáknál.
3. Az izoterm expanzióhoz tartozó hő pozitív.
A Carnot-tételt tehát csak olyan rendszerrel tudod megsérteni, amely a három közül valamelyik feltételt nem teljesíti.
OK lehültem :).
Nem akarom én megsérteni a tremodinamika törvényeit (törvény tisztelő vagy :))
Én megelégednék egy jobb hatásfokú hőerőgépet, mondjuk 60-80%-os közötti már megfelelne.
A Carnot körfolyamat ad erre egy felső határt, de ez a pv/T = const. képleten alapúl, ami ügye plazmánál nem érvényes.
Kiváncsi lennék végeztek ezen a területen kutatásokat? Mik az eredmények? Megtalálhatók-e az Interneten?
(Ha rákeresek a "plasma" szóra, kapok egy rakás linket, ami mint a hidrogén fúzióval és a tokmak-kal foglalkozik.)
Hadd hűtsem le egy picit a lelkesedésedet. Amiket én itt meséltem, azok a legegyszerűbb gázmodellek voltak. A termodinamikában meg az a szép, hogy teljesen univerzális: az ideális gáztól az elektromos hálózatokon, a kémiai reakciókon és a biológiai folyamatokon keresztül egészen a fekete lyukakig az égvilágon mindenre érvényes. A plazmafizika egy külön tudományág, de sajnos én egyáltalán nem foglalkoztam vele, még az alapegyenleteit sem ismerem. De vannak, az biztos. Ha erre jár egy hozzáértő, talán többet tud mondani nekünk.
Nagyszerü! Ezek szerint plazmánál nem használható az eddig bevált gázmodellek. Egyáltalán termodinamikán belül mi az ami használható?
És mi igazolja, hogy a termodinamika törvényei érvényesek plazma esetén?
Ez még reális gázok esetén sem használható (helyette van a kölcsönhatást és a molekulaméretet is figyelembe vevő van der Waals állapotegyelet). Plazmánál biztos, hogy nem használható.
