Форум 911

Aleksys писал(а):Укажите существенные физические отличия поршня, выталкиваемого в вакуум из баллона под действием давления газа внутри, и небольшой части газа, которая, двигаясь по соплу в тот же вакуум, точно так же мешает баллону мгновенно сбросить давление. Да, масса газа "ощутимо" меньше. Но она же не равна нулю!
Каждая молекула, вылетевшая из сопла, и есть тот самый поршень, которого вы не видите в ракетных двигателях Российского и любого другого производства.
Вы просто не желаете признавать факт существования закона сохранения импульса или пытаетесь доказать, что малая масса может быть приравнена к нулю, а в термодинамике нивелируете существенное различие между хаотичным тепловым и упорядоченно-направленным движением молекул газа. Может, Вы видите некую возможность для молекул газа, покинувших сопло, окутать двигатель неподвижным облаком или даже через вакуум в котором всё находится , возвратить импульс двигателю и полететь в противоположном направлении?

Вообще-то закон сохранения импульса действует _ТОЛЬКО_ в замкнутой системе. Вакуум космоса, буде он существует на самом деле, замкнутой системой никак не является. Забудьте об этом очень ограниченном для применения в реальной жизни законе.

Ragnar писал(а):Да, но только там, где вылетающий газ может совершить работу - то есть при атмосферном давлении.

Газ под давлением может совершать работу внутри емкости и воздействовать на эту емкость при любом давлении или его отсутствии снаружи.

Бузук писал(а):::
Вообще-то закон сохранения импульса действует _ТОЛЬКО_ в замкнутой системе. Вакуум космоса, буде он существует на самом деле, замкнутой системой никак не является. Забудьте об этом очень ограниченном для применения в реальной жизни законе.

Для незамкнутой системы закон можно переформулировать в таком виде: любое изменение суммарного импульса любой системы тел связано только с с воздействием на тела этой системы извне (со стороны тел, не входящих в систему). А под "системой" понимать любую удобную нам совокупность физических тел, проводя любые удобные нам границы.

Ragnar писал(а):Раз постоянна внутреняя энергия - значит совершенная газом работа равна нулю (следствие закона сохранения энергии).

Stalin vs писал(а):Это не имеет никакого отношения к реактивному движению.

Ragnar писал(а):Конечно не имеет, так как такого движения в пустоте просто не существует.

Ragnar, ты хоть в терминах разберись сначала.

Реактивное движение — это движение, которое возникает при отделении от тела некоторой его части с определенной скоростью (Физика 9 кл.)

Именно про газ вообще речи нет.

Ragnar писал(а):Масса газа реальна, а вот передачи импульса ракете не происходит, потому что истекающий в пустоту газ ...

Ага, истекающий в пустоту газ имеет нулевую скорость (относительно тела, из которого он истекает). А чтобы импульс передался, пустота должна быть тяжёлой:
[video2=320|195]//coub.com/embed/1hzk6s?muted=false&autostart=false&originalSize=false&startWithHD=false[/video2]

Ragnar писал(а):что истекающий в пустоту газ термодинамически не может совершать работу.

Не надо путаться!
1. "Истекающий в пустоту" и "свободно расширяющийся в пустоту"(который как раз не совершает работы) - понятия, не имеющие ничего общего.
2. Реактивное движение к термодинамике отношения не имеет. Прочитай определение ещё раз, если это не понятно.

Ragnar писал(а):Газ - это не горошины и не мячики. Его свойства описываются статистической термодинамикой, а не классической механикой.

Именно горошины и мячики. Микроскопических размеров. В вопросе реактивного движения рассматривается одно свойство газа - масса. Другие свойства газа на реактивное движение в вакууме не влияют никак.

Ragnar писал(а):Что, по вашему, совершает эту работу и каким образом? Или, другими словами - докажите, что выполняется закон сохранения энергии.

Я же с воздушным шариком привёл пример:

Stalin vs писал(а):Возьми сдутый воздушный шарик за один конец, другой оттяни, затем отпусти. Полетит или нет? А в вакууме?
А если его надуть и запустить в вакуум, куда по-твоему денется энергия растянутой резины?

Разумеется, вопрос проигнорирован. Хорошо, отвечу сам.
Часть потенциальной энергии растянутой резины надутого шарика преобразуется в кинетическую энергию движения шарика.

kudrik писал(а):да тролит он стопудово....

Либо так, либо слишком упёрт.

Бузук писал(а):Вообще-то закон сохранения импульса действует _ТОЛЬКО_ в замкнутой системе. Вакуум космоса, буде он существует на самом деле, замкнутой системой никак не является.

А кто рассматривал вакуум в составе системы?
Шарик, накачанный воздухом - замкнутая система. Вакуум, в котором но находится в эту систему не входит, ибо воздействия на шарик не оказывает. Анологично с ракетой

Бузук писал(а):Забудьте об этом очень ограниченном для применения в реальной жизни законе.

В реальной жизни бывает шишка, упавшая с ёлки и плита, упавшая с крана ...

Aleksys писал(а):Вы просто не желаете признавать факт существования закона сохранения импульса или пытаетесь доказать, что малая масса может быть приравнена к нулю, а в термодинамике нивелируете существенное различие между хаотичным тепловым и упорядоченно-направленным движением молекул газа. Может, Вы видите некую возможность для молекул газа, покинувших сопло, окутать двигатель неподвижным облаком или даже через вакуум в котором всё находится , возвратить импульс двигателю и полететь в противоположном направлении?

Закон сохранения импульса возможен только в замкнутой системе при несвободном расширении. При открытой системе и свободном расширении газа в пустоту закон сохранения энергии запрещает передачу газом энергии чему-либо, а значит запрещает выполнение работы. Молекулы газа, после рассеивания в пустоту имеют суммарно такую же внутреннюю энергию как и перед рассеиванием. Именно это доказал опыт Джоуля.

Aleksys писал(а):Энергия передаётся от хаотического движения молекул газа направленному движению тех же молекул того же газа, стенки сопла играют роль цилиндра тепловой машины, а газ в сопле становится её поршнем.

При передаче энергии от хаотического движения молекул направленному движению молекул должна уменьшаться энтропия. Но процесс рассеивания газа - спонтанный. А при спонтанных процессах энтропия может только увеличиваться по определению.

Aleksys писал(а): С точки зрения термодинамики направленное движение и хаотичное ФИЗИЧЕСКИ РАЗНЫЕ.

Да, разные, а где я это отрицал?

Aleksys писал(а):Струя же в вакууме существовать может!

Нет, не может. Струя - это уменьшение энтропии, некая упорядоченность по сравнению с хаотичным тепловым движением. Я сверху написал, что самопроизвольно энтропия уменьшатся не может, а рассеивание - это самопроизвольный процесс. А у вас хаотичные молекулы магически, непонятно почему, вместо продолжения хаотичного рассеивания вдруг дружно формируют упорядоченную струю... Термодинамика плачет
Струя - это атрибут только несвободного расширения при совершении работы газа против того же атмосферного давления. Именно за счет уменшения энергии этого газа (он выполняет работу) и слегка уменьшается энтропия системы - формируется некое направленное движение молекул в одну сторону. Постоянное внешнее давление - необходимое условие этого процесса. Нет внешнего давления - нет термодинамических условий для формирования струи.

Отредактировано Ragnar (14.12.2018 20:12:14)

Ragnar писал(а):Закон сохранения импульса возможен только в замкнутой системе при несвободном расширении. При открытой системе и свободном расширении газа в пустоту закон сохранения энергии запрещает передачу газом энергии чему-либо, а значит запрещает выполнение работы. Молекулы газа, после рассеивания в пустоту имеют суммарно такую же внутреннюю энергию как и перед рассеиванием. Именно это доказал опыт Джоуля.

Расширение газа через форсунку - никак не свободное. В опыте Джоуля наверняка можно было бы уловить температурные изменения в месте выхода газа в "пустоту", но он не ставил такой задачи. К тому же система двух сообщающихся сосудов - отнюдь не открытая.)))

Ragnar писал(а):При передаче энергии от хаотического движения молекул направленному движению молекул должна уменьшаться энтропия. Но процес рассеивания газа - спонтанный. А при спонтанных процессах энтропия может только увеличиваться по определению.

В опыте Джоуля - это был спонтанный процесс, а в ракетном двигателе - нет!

Ракетный двигатель работает на твёрдом топливе, которое горит! Энергия, при этом выделяющаяся, куда, по-твоему, девается? Струя раскалённого газа образуется, пока горит топливо, это же не то же самое, что в опыте Джоуля, где в одном из баллонов была строго определённая масса газа, не пополнявшаяся во время проведения опыта.

И ещё, как думаешь, есть ли какая-нибудь разница, если ты отпустишь незавязанный надутый шарик на уровне моря и на высоте, ну, скажем 10 км? Неужели там, где воздух разрежен и атмосферное давление меньше, шарик полетит медленнее???

Отредактировано Барабашка (14.12.2018 20:26:47)

Барабашка писал(а):Расширение газа через форсунку - никак не свободное. В опыте Джоуля наверняка можно было бы уловить температурные изменения в месте выхода газа в "пустоту", но он не ставил такой задачи. К тому же система двух сообщающихся сосудов - отнюдь не открытая.)))

Конечно, не открытая - в открытой системе измерить температуру вылатеющего газа невозможно. А именно в этом состоял опыт Джоуля. Измерял он не соблюдение закона сохранения импульса (о котором шла речь), а независимость внутренней энергии газа от объема. Другой задачи он не ставил.

Барабашка писал(а):В опыте Джоуля - это был спонтанный процесс, а в ракетном двигателе - нет!

Да вы что? А сидорович с надувным шариком и Голливуд и не знали:

Кацманафты в голливуде летают себе на стравливании воздуха из баллона - без всякого сгорания топлива, а реактивное движение у них типа есть

Барабашка писал(а):Ракетный двигатель работает на твёрдом топливе, которое горит! Энергия, при этом выделяющаяся, куда, по-твоему, девается? Струя раскалённого газа образуется, пока горит топливо, это же не то же самое, что в опыте Джоуля, где в одном из баллонов была строго определённая масса газа, не пополнявшаяся во время проведения опыта.

Ничего сложного. Топливо горит - образуется газ. В атмосфере он совершает работу против атмосферного давлeния, а его энергия при этом уменьшается. В вакууме он просто рассеивается, а его энергия при этом постоянна.

Барабашка писал(а):И ещё, как думаешь, есть ли какая-нибудь разница, если ты отпустишь незавязанный надутый шарик на уровне моря и на высоте, ну, скажем 10 км? Неужели там, где воздух разрежен и атмосферное давление меньше, шарик полетит медленнее???

Именно так и будет. Внешнее давление меньше - значит тяга меньше. Нет внешнего давления - нет тяги.

Отредактировано Ragnar (14.12.2018 21:11:49)

Ragnar писал(а):...
Струя - это уменьшение энтропии, некая упорядоченность по сравнению с хаотичным тепловым движением.
...
Струя - это атрибут только несвободного расширения при совершении работы газа против того же атмосферного давления. Именно за счет уменшения энергии этого газа (он выполняет работу) и слегка уменьшается энтропия системы - формируется некое направленное движение молекул в одну сторону. Постоянное внешнее давление - необходимое условие этого процесса. Нет внешнего давления - нет термодинамических условий для формирования струи.

Кстати о струе газов, истекающих из ракетного сопла.
Вот так она выглядит на высоте порядка 60 км

vovochka писал(а):Если в сОпле давление 50атм а за соплом что 1атм, что вакуум - большой разницы нет.

Если нет разницы - объясните изменение формы струи с ростом высоты и падением давления (вопрос куда оно летит пока трогать не будем).