Ragnar писал(а):Странно, ведь "покинув пределы термодинамики" вы объясняете работу реактивного двигателя в пустоте, используя ее термины такие как тепловая машина. Это называется плюрализм мнений в одной голове:
Что же тут странного? Если газ бесконечно расширяется в пустоту, то этот процесс, как было показано, не является ни равновесным, ни даже стационарным, а поэтому макроскопические термодинамические параметры, которые характеризовали бы всю систему в целом, нужно прослеживать от самого момента старта да ещё и учитывать неравновесность системы в целом и принципиальную нестационарность процесса неограниченного бесконечного расширения газа в вакуум. Можно рассматривать систему по частям в квазистационарном приближении, но делать это нужно аккуратно, чтобы, не впадая в излишнюю детализацию, не упустить существенных моментов. Когда я увидел, что Вы неаккуратно используете термодинамику для обоснования положений, которыми я не могу согласиться, я и предложил от бесполезных схоластических споров по поводу применимости положений термодинамики перейти к более сложной и скучной, зато по - Ньтоновски точной молекулярно-кинетической теории.
Ragnar писал(а):Aleksys написал(а):Но я в этом месте окончательно прощаюсь с термодинамикой и перехожу к рассмотрению задачи на более фундаментальном уровне- с применением молекулярно-кинетической теории и законов сохранения энергии и импульса в масштабе молекул, хотя бы, в приближении идеального газа, невзаимодействующих вне столкновений, и ухожу от макрообъектов термодинамики, для коих в нестационарных системах нет адекватного рассмотрения (см. о температуре летящих молекул идеального газа).
Отлично, тогда рассмотрим фотографию высотного запуска от компании SpaceX с позиций молекулярно-кинетической теории, отбросив вредную термодинамику, которая не дает корaблям Роскосмоса бороздить просторы вселенной, а кацманавтам - совершать меневры в скафандре, стравливая воздух из баллона.
Картинка выхлопа
Молекулы газа, оттoлкнувшись от задней стенки камеры сгорания, вдруг забыли, что они молкулы газа в термодинамическом смысле (хаотически заполняют весь доступный им объем) и полетели как твердые макроскопические горошины, по прямой и не сталкивась, к выходу из сопла. Перед этим они, конечно, передали ракете свой импульс, толкнув ее в другую сторону. Вылетев по прямой из сопла в почти пустоту, они решили вдруг повернуть на 90 градусов во все стороны от центральной оси сопла. Чудны дела твои, Господи (с). Объясните, пожалуйста, что заставило их это сделать с точки зрения молекулярно-кинетической теории.
Почему же не сталкиваясь? ведь сопло они покидают с разными скоростями и в разных направлениях, и конечно, разлетаются в разные стороны. Помимо направленного движения (невозможно ведь вылететь из сопла, двигаясь сторону камеры сгорания!)молекулы, одовременно с этим, сохраняют и хаос теплового движения. Продолжая двигаться и хаотически тоже, то есть, двигаясь с разными скоростями в разных направлениях, при наличии ненулевой общей суммы векторов скоростей, молекулы за соплом, конечно, будут "играть в догонялки", сталкиваться друг с другом и разлетаться в разные стороны. Не существует причины, по которой сумма векторов, каждый из которых имеет случайную компоненту, была бы обязательно равна нулю.
Рассмотрим выходную плоскость сопла. Не будем усложнять задачу конструктивным совершенствованием РД , пусть наше сопло будет даже небольшой круглой дырой в плоском днище камеры сгорания= на выводы это не повлият. Среднестатистическое распределение векторов скоростей молекул внутри камеры сгорания имеет, естественно, вид симметричной сферы. Выделим небольшой объем газа внутри камеры около сопла, и спроецируем скорости молекул на ось, направленную перпендикулярно дыре. Те молекулы, проекция вектора скорости которых направлена внутрь камеры сгорания, из сопла не вылетят- оно с другой стороны, а остальные - вылетят, из-за этого распределение скоростей молекул, вылетевших из сопла, утратит симметрию, ведь те молекулы, которые не вылетели, свой вклад уже не внесут. Для этой, вылетевшей порции молекул, распределение скоростей будет, в первом приближении, иметь вид полусферы, при этом суммарный вектор импульса окажется направлен в сторону от сопла. Конечно, часть молекул из-за соударений вблизи сопла попадут обратно внутрь, но при этом свой импульс, направленный наружу, они передадут вылетающим молекулам, увеличивая его.Если часть молекул, после соударений внутри облака вылетевших, и ударится в стенку вблизи сопла, то они тоже лишь увеличат тягу, сыграв роль той самой "воздушной среды" среды, в существовании которой Вы видите единственную причину существования ракетной тяги.
Отредактировано Aleksys (18.12.2018 10:36:58)
Ньютон бы за такую "точность" казнил.