При обсуждении термодинамических аспектов работы солнечных панелей, высказываются утверждение, что никакой объект нельзя нагреть солнечным светом, выше, чем температура, которой соответствует спектр солнечного света – около 6000 К, даже если его концентрировать.
Соображения вполне понятны – сколько не клади в печку угля, вольфрама им не расплавишь, так как температура горения угля ниже температуры плавления вольфрама. Максимальная температура горения угля определяется энергией окисления атома углерода отнесенная к одной молекуле углекислого газа ограничена.
Ситуация “усугубляется” тем, что с единицы площади любого тела, может быть излучено только определенное количество энергии, и это количество зависит только от температуры.
Согласно закону излучения Кирхгофа, отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел.
И у некоторых складывается впечатление, что более низкотемпературное излучение, направленное на более горячее тело, будет наоборот его остужать, точно так же как скажем при контакте двух газов.
Но давайте разбираться.
Согласно понятию абсолютно черного тела (АЧТ), оно поглощает все излучение, которое на него падает, и нет никаких дополнительных оговорок о температуре черного тела.
А вот излучает АЧТ, согласно его температуры.
Тогда простое следствие закона сохранения энергии – температура АЧТ будет повышаться, то тех пор, пока суммарная мощность излучения не сравняется с суммарной мощностью падающего излучения.
И если энергетический баланс поглощенного излучения и излученного требует более высокой температуры, то АЧТ нагреется выше, чем температура источника, от которого исходит излучение, принимаемое им.
“Прямое” излучение и поглощение не приведет к повышению температуры АЧТ выше температуры излучателя. В “лучше” случае нагреет до такой же температуры.
Но если с помощью зеркал, собрать излучение с большей площади и направить на АЧТ, то суммарная энергия будет соответствовать более горячему излучателю, и АЧТ должно будет, соответственно, нагреться до более высокой температуры, тем излучатель.
В принципе на эту тему все, можно было бы разобрать несколько частных примеров, но пока обойдемся без этого.
В следующей статье разберем этот вопрос с точки зрения спектров.
Чушь псевдонаучная
Комментарии
увадаемый ... я ценю ваше зашкаливающе искрометное чувство юмора... НО при резки металла - увас таки то что вы нвзываете дым - это аэрозоль ииз чконденсированных частиц металла). И да если не в курсах палающие солнечные лучи проходят и отходящее ИК издучение земли толщиной 10 км... Расскажите мне как пользоваться телевизионным ппультом ну хотябы на расстоянии 50 метров ... еужно вакуумировать или нет
можно зеркала.. вроде металл будет отражать в ик диапазоне?
Так как вопрос в заголовке начинается с "можно ли", то можно задать встречный вопрос: "а можно ли сделать абсолютно черное тело".
цикл карно тоже нельзя осуществить, однако все технические конструкции мсравнивают с предельной эффективностью соответствующего цикла карно. Проводят эксэнергетический анализ, и ищут как оптиизации с целью наименьшего расхода ресурсов.
можно сделать достаточно близкое.
При этом черное тело это только для простоты
все то же самое с поправкой на излучательную способность
Соберите, сделайте и доложите о результате. Мне, сидя на диване, хорошо видится что у Вас ничего не получится. От слова совсем.
ну можно несколько другой эксперимент поставить... нужно около 100 000 оплатите?))
Прежде чем детально разбирать тонкости технических частностей, неплохо бы вспомнить о фундаментальных законах.
Вы хотите сказать, что поскольку существует предельная температура, которая остаётся фиксированной даже при поступлении дополнительной энергии от концентраторов? Энергия неподвижного тела фиксированной массы зависит от температуры. Согласно представлениям, существовавшим в старину (когда я учился), температура суть скорость движения частиц, из которых состоит вещество. Иными словами, при дальнейшем нагревании тела, достигшего предельной температуры, согласно закону сохранения энергии\массы, должна увеличиваться масса тела?
Интересно, каким же веществом будет эта вновь созданная масса?
Но есть и хорошие новости. В отличие от АЧТ, реальное тело излучает. Интенсивность излучения зависит от температуры в четвёртой степени, т.е. излучение тела увеличивается быстрее, чем его нагревание. Значит, при достижении некой температуры, реальное тело будет излучать столько же энергии, сколько получает извне. Таким простым и незатейливым образом будет доказана Ваша гипотеза о предельной температуре. Только эта предельная температура будет зависеть от чисто инженерных решений - площади зеркал, конструкции поглотителя, теплоизоляции, от погоды в конце концов, но не от свойств придуманного АЧТ.
Ага. Закон Ломоносова - закон сохранения.
И закон Времени - закон причинно-следственных связей.
++
Ну ещё у нас каждый день наглядной пособие - типа Солнце светило наше.
Вот доказательство гипотезы о предельной температуре. Куда уж ещё-то понятнее?
1. Почему АЧТ у вас не излучает?
2. Почему температура предельная? - после того как по вашему достигните предельной температуры подведите хоть 1 ватт и температура повысится))
Излучает, именно - оно же теоретическое, АЧТ. Но реальное - не только излучает, но и типа внутренней жизнью своей живёт, куда-то энергию типа девает, по уровням излучения, накапливает и переизлучает...
И вот - смотрите - фотофера Солнца и хромосфера - предел температуры - пожалста! А на большее - равновесной энергии нема! Сколь изнутре пришло, столько и излучилось! Ещё приходит - и опять! А если ещё чутка - так такие вспышки уносят лишнее типа тепло вместе с частью фотосферы в космос, чтобы не нарушать отчётность и закон Ломоносова.
Есть, говорят астрофизики, другие звёзды, типа Сириуса там, и у него не как на Солнце - 6000 градусов, а типа 10000 градусов (ну типа спектр такой!) - так вот, эти 10000 градусов и есть предел. Типа не видали ещё больших температур. И не увидят.
Температура - это типа (по определению) - скорость процессов, событий, изменений - значит, скорость Времени.
Не понятно? Время входит во все формулы - и в формулу энергии тоже. Ну и ясно же, что по-другому должны быть устроены системы, в которых скорость времени (событий) - другая.
мало что понят из вашего бреда
обратная зависимость
энергия это время, по крайней мере в части сохранения
а температура это энрегия
так что вы сказать хотели, какой закон из перечисленных в статье не выполняется и в каком диапазоне?
Чушь. Время - это последовательность событий, изменений.
Энергия зависит от Времени, а не наоборот.
Совсем не так! Определение Температуры из МКТ совсем другое.
Там что-то про "колебания" молекул, "средняя скорость" типа этих "колебаний".
А раз есть "колебания", значит, есть изменения (координат, например). Изменение - это квант (единица) времени. Стало быть, Температура (косвенно) характеризует количественно "скорость" Времени - то есть количество событий.
И в диапазоне от 100 до 10000 градусов - все нам известные физические явления и происходят - типа нам доступный мир.
А мифические "миллионы градусов" для реакций синтеза ядер - не более, чем математическое представление об энергиях этих процессов.
угомонитесь и не лезбте в редятивизм там где это не следует. Тепловое движение молекул молекулярной массы 30 порядка (почти все твердый тела имеют массу не ниже этой) имеет скорость \sqrt{\frac{3 R T}{\mu}}=500 м/c - оядом не стояло к ультрарелятивистскаому случаю. Релятивисские поправки при температуре 300 К к массе \frac{3 R T }{2 mc2) = 3 *0.025 эв /(2 * 30 * 940 Гэв)= 10^-12 ... при температуре 6000 К в 20 раз больше 10^-11/.. расскажите нам оприботном парке который будет измерить температуру с такой точностью
а это вообще в меморис . Вы на кого учились?
я вам уважаемый скажу по секрету что теплоемкость азато непостоянна поэтому энтальпия тоже растет по некотрому полиномиальному закону (возбуждаются потихоньку колебания) с эффективной степенью несколько больше 1, и в частности при 1100 градусах примерно на 10% выше чем из кинетической теории 7/2R. Много друг Гораций есть есть веществ с нелинейной функцией энтальпии от температуры (это я еще не качался фазовых переходов)
ну тут то он прав... мощность излучения растет быстрее... при чем здесь теплоемкость?
при увеличении температуры в 2 раза, излучение вырастает в 16 раз... что тут непонятного? в вашем вузе степени не проходили, а в школе вы это пробухали?
а тему из кинетической теории равна теплоемкость со2?
Это вы мне?
Тебе, конечно. Пока ещё смешно, но уже скоро публику от одного взгляда на твою аватарку тошнить станет. Пингвин самовлюбленный, так держать.
могу вас максимально от нее изолировать...хотите?
Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.
Во втором абзаце потерян конец строки.
Спасибо))
Демократическая Термодинамика - читать так же весело, как и Демократическую Эпидемиологию :)
что не так?
Да, просто интересно, как человеческая интуиция, сшивая разрозненные куски школьного знания, способна наукообразным образом придти к совершенно фантастическому набору выводов!
А ведь второе начало термодинамики в качестве прямого вывода просто и прямо гласит:
Зеркала работы не совершают, а потому никакими зеркалами разогреть объект на Земле выше температуры Солнца (предполагая Солнце - абсолютно черным телом) невозможно.
вам придется набраться терпения... в конце цикла будет показана очень простая и элементарная ситуация, где это будет не так... просто закон немного неправильно пишут/понимают... в общем терпения... но можем с вами и на деньги поспорить))
Думаю, ответом будет система с тем или иным "Демоном Максвелла" в качестве основы...
Как пример, ничто не запрещает разогреть систему выше "температуры поверхности" с помощью солнечных магнитных полей или сверх-активных (неравновесных) частиц.
мой демон будет настоящим - небрит немного пьян и тд))
все буде очень равновесное))
Главное - чтобы энтропия росла :)
этого я вам пообещать не могу...
не убывать да... с учетом стационарности процесса... но будет там один временный переходный...)))
Былинный срач! Распечатки обсуждения разосланы по Госдепу США и внимательно изучаются. Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за неделю.
Страницы