Spróbuje na
nie odpowiedzieć i wykazać ,że myślenie też się przydaje.
Przed pięciu
laty w mniej więcej w tym okresie propagowałem zastrzeżenia co do doświadczenia
Gay-Lussaca. Przytaczam tekst z tamtego okresu. I może od razu wyjaśnienie
popierające, pomimo podanych wątpliwości, wyniki tego eksperymentu. Należy
tylko wprowadzić pewne zmiany w opisie (tzn. stan podstawowy układu- ciśnienie w
obu pojemnikach jest identyczne lub ciśnienie w jednym jest niskie w drugim
wysokie) jest tak jak pokazano na rys 1 a nie tak jak podaje literatura i rys.2.
Po przepompowaniu (lub wyrównaniu ciśnień)pojemników wystąpi zmiana ciśnień w
jednym i drugim pojemniku. Przy czym suma ciśnień w obu pojemnikach podzielona
przez dwa nie ulegnie zmianie. Po czym przy dowolnej różnicy ciśnień w
butelkach zamykamy zawór. Przełączamy pompę na pracę generator i otwieramy
zawór.Wówczas pomijając tarcia i opory pompy uzyskujemy stan początkowy energii
wewnętrznej i energia przepływu będzie po wykonaniu eksperymentu zero. Co było
do udowodnienia.
Wnioski z doświadczenie Gay-Lussaca pozostawiają pewne wątpliwości.
Dla zrozumienia pytania, możemy układ zastosowany w
doświadczeniu Gay-Lussaca uzupełnić o turbinę w przybliżeniu taką jak na rysunku
1. Po otwarciu zaworu ta turbina zostanie wprawiona w ruch, aż do momentu
wyrównania ciśnień. Z dalszych doświadczeń przeprowadzonych przez Joule’a,Thompsona
i wniosków wynika ,że temperatura układu
nie uległa zmianie. A więc energia wewnętrzna również nie uległa
zmianie.(Proszę zauważyć, że w tym
wypadku opór turbiny nie ma znaczenia. Zawór jest zamknięty jest temperatura.
turbina się obróciła zawór jest otwarty temperatura całego układu powinna być
identyczna).
Rys.1
Z całą pewnością taka turbina się obróci i zostanie wykonana
praca . Można przewidzieć, że temperatura ,a więc energia wewnętrzna układu się
nie zmieni. Można również powiedzieć, że uderzenia w łopatkę nie są doskonale sprężyste i część
energii cząsteczek jest przekazywana
łopatkom, ale w takim razie czym większy opór łopatek tym [i]będą
mniejsze straty energii. Przy obciążeniu dążącym do nieskończoności a co za tym
idzie mniejszym skoku łopatki straty energii będą coraz mniejsze(w jednostce
czasu ilość uderzających cząsteczek jest cały czas taka sama i odbicia dążą do
doskonałych), co znaczy ,że na osi łopatek uzyskujemy coraz większą moc i straty są coraz mniejsze.
Ilość uderzeń cząsteczek w łopatkę turbiny wzrośnie wraz z
większym oporem, ale będzie się
zmniejszać droga pokonywana przez siłę,
przy dużej masie.
Tak więc w układzie jest zgromadzona
dodatkowa energia w obydwu częściach układu jako różnica ciśnień i jest to wynik
pracy włożonej w uzyskanie zmiany tych ciśnień.
A teraz popatrzmy na rys.2 (układ Gay –Lucassa) w układzie nie
ma turbiny i wynik doświadczenia będzie identyczny.
Rys.2
Co się stało z energia
która obracała turbinę?
A teraz
możemy odpowiedzieć na pytanie-po co to wszystko?
Np.. do
oczyszczania wody przy możliwie małych stratach energii.
MONTUJEMY UKŁAD W/G RYS.3 SKŁADAJĄCY
SIĘ Z DWÓCH POJEMNIKÓW I POMPY CIŚNIENIOWEJ. Zbiornik duży i mały mieszczący
się wewnątrz pierwszego .Oba zbiorniki uszczelnione.Do nich podłączamy pompę
dającą możliwość przenoszenia pary wodnej z zbiornika dużego do małego i
wytworzenia przy tym podciśnienie w zbiorniku dużym i ciśnienie w zbiorniku
małym.
Do zbiornika dużego wlewamy wodę zanieczyszczoną
np.morską.Po złożeniu układu załączamy pompę która wytwarza podciśnienie w
zbiorniku dużym ułatwiając parowanie cieczy i
nadciśnienie w zbiorniku mały, ułatwiając
skraplanie.W wyniku mamy w zbiorniku małym wodę zdatną do picia.
Wzory opisujące ilościowo to zjawisko ,można
znaleźć w Internecie np. w Wikipedi.
Po wykorzystaniu możliwości pompy przełączamy pompę na
generator i wyrównujemy ciśnienie w obu zbiornikach przepuszczając powietrze
przez turbinę generatora. Wówczas możemy uzyskać zwrot dużej części energii. Tak jak
to się odbywa w układzie z rys.1 opisującym twierdzenie Gay-Lucassa .W ten sposób
możemy otrzymać wodę pitną przy możliwie małym zużyciu energii.Ciepło przemiany
jest zrównoważane z szybkością na jaka pozwala ścianka naczynia
wewnętrznego.Straty emisji energii przez naczynie zewnętrzne można
zminimalizować.Co powoduje utrzymanie energii wewnętrznej na stałym poziomie.
Mamy dzięki
prawu Gay-Lucassa i kilku wzorom funkcyjnym(szybkości przemiany)wodę zdatną do użytku.
Jacek Wasielewski