Войти
ФлеймФорумОбщее

Трение, ЭМ излучение и второе начало термодинамики

Страницы: 1 2 3 4 Следующая »
#0
13:05, 9 окт. 2018

Мы привыкли, что в нашем мире любое движение сопровождается трением. В астрономических масштабах как бы этого трения нет: принято считать, что планеты вращаются вокруг звёзд без трения. Но ведь абсолютного вакуума не бывает, плюс фотоны обладают эффектом давления, значит и планеты теоретически рано или поздно упадут в звёзды. Никто не пробовал посчитать, когда это произойдёт? Очевидно это произойдёт гораздо позднее сгорания горючего в звёздах.
Теперь насчёт микромира. Давно придумана аналогия между атомом и солнечной системой, и во многих случаях она вполне хорошо описывает реальные процессы в микромире (собственно вся молекулярная динамика, как я понимаю, построена на этой модели). А если электроны как бы движутся вокруг ядер без трения, значит это служит фундаментальным доказательством, что деление элементарных частиц на меньшие части невозможно? Я имею в виду, что когда мы видим трение, например, между ладонью и воздухом, мы понимаем что оно обусловлено переходом упорядоченной кинетической энергии ладони в неупорядоченную кинетическую энергию молекул воздуха, т.е. это трение обусловлено существованием маленьких молекул воздуха со своей динамикой. Также трение между колёсами машины и дорогой может служить фундаментальным доказательством делимости вещества колёс и дороги.
С другой стороны, ведь любая молекула в вакууме излучает электромагнитные волны? Как я понимаю, любое вещество, если его поместить в абсолютный вакуум, охлаждается до 0K за счёт испускания ЭМ излучения. А можно ли провести параллель между этим испусканием волн и трением?
Поскольку трение – следствие второго начала термодинамики, можно ли предположить, что испускание электромагнитных волн тоже есть следствие второго начала термодинамики?

#1
13:19, 9 окт. 2018

Vit Nhoc
> Давно придумана аналогия между атомом и солнечной системой, и во многих случаях
> она вполне хорошо описывает реальные процессы в микромире (собственно вся
> молекулярная динамика, как я понимаю, построена на этой модели).

Резерфордовская модель атома давным давно опровергнута, - еще Нильсом Бором, в 1913 году.

Vit Nhoc
> С другой стороны, ведь любая молекула в вакууме излучает электромагнитные
> волны?

Нет

Vit Nhoc
> Как я понимаю, любое вещество, если его поместить в абсолютный вакуум,
> охлаждается до 0K за счёт испускания ЭМ излучения.

Нет

Vit Nhoc
> Поскольку трение – следствие второго начала термодинамики

Бредятина


Vit Nhoc
> можно ли предположить, что испускание электромагнитных волн тоже есть
> следствие второго начала термодинамики?

см. выше

#2
13:21, 9 окт. 2018

Vit Nhoc
> значит и планеты теоретически рано или поздно упадут в звёзды...
Ты не поверишь. Они все вот прям щас уже упали в звёзды. Просто пока что не добрались до их центров.
> А если электроны как бы движутся вокруг ядер без трения...
Дело в том, что они как бы движутся. Мы не можем говорить о траектории электрона, мы можем говорить о вероятности существования электрона в какой-то области пространства.
> охлаждается до 0K за счёт испускания ЭМ излучения.
Нельзя до 0К. Квантовая механика запрещает.

#3
13:36, 9 окт. 2018

youtube
Да, это вопрос, движутся ли электроны по орбитам, или просто потенциально присутствуют во всех точках "облака" без какого-либо движения.

#4
13:46, 9 окт. 2018

Dexus
> Да, это вопрос, движутся ли электроны по орбитам, или просто потенциально
> присутствуют во всех точках "облака" без какого-либо движения.
Нет такого вопроса. Электроны не движутся по орбитам, а второе это актуальное представление-упрощение о том что происходит в формулах и измерениях.
Т.е. 2 скорее всего неверно, а 1 неверно точно(потому что уже опровергнуто).

#5
13:56, 9 окт. 2018

youtube
> Нельзя до 0К. Квантовая механика запрещает.

Ну не до нуля, а до нулевого энергетического уровня.

0iStalker
> > Поскольку трение – следствие второго начала термодинамики
> Бредятина

Вот реально обидно, когда кто-то называет бредом очевидные вещи.

#6
13:58, 9 окт. 2018

SuperInoy
> Нет такого вопроса.
Если бы было движение, было бы и непрерывное ЭМ излучение с потерей энергии. Чего нет.

Но вопрос всё-таки есть. Только уже немного другой: что такое движение?

Кстати из-за этой модели Бора образовалась общечеловеческая ошибка относительно понятия "квантовости". Дело в том что квант к квантовым эффектам суперпозиции не имеет никакого отношения. Просто так получилось, что в ходе развития этой модели _фиксированные_ орбитали, по которым прыгает электрон, сопровождаются выделением/поглощением фиксированных энергий, квантов.

#7
14:02, 9 окт. 2018

Vit Nhoc
> Вот реально обидно, когда кто-то называет бредом очевидные вещи.

Второе начало термодинамики говорит о том, что энтропия растёт, в замкнутой системе,... при чём тут вообще трение?! И что тут, нормальным людям, которые не умеют мыслить синтаксическими категориями, должно быть очевидно, без углубления в полевые теории и формализмы Лагранжа (я х.з, что это такое).

#8
14:16, 9 окт. 2018

0iStalker
> Второе начало термодинамики говорит о том, что энтропия растёт, в замкнутой
> системе,... при чём тут вообще трение?!

Даже не знаю что сказать... Хоть Фейнмана почитайте, чтоли:

http://www.all-fizika.com/article/index.php?id_article=444

http://www.all-fizika.com/article/index.php?id_article=445

http://www.all-fizika.com/article/index.php?id_article=446

#9
14:20, 9 окт. 2018

Vit Nhoc
> Даже не знаю что сказать... Хоть Фейнмана почитайте, чтоли:

В котором месте там есть слово трение? Не говоря уж о прямой его причинно-логической связи с термодинамикой ?

#10
15:49, 9 окт. 2018

Vit Nhoc
> Даже не знаю что сказать... Хоть Фейнмана почитайте, чтоли:
Вам для начала неплохо бы почитать 0iStalker прежде, чем переходить к Фейнману.

#11
20:37, 9 окт. 2018

Самая удобная формулировка второго начала - это

1. У системы с огромным количеством степеней свободы подавляющее большинство состояний соответствует практически равномерному распределению энергии.
2. Если начальное состояние задано неточно, то и развитие характеризуется целым распределением состояний.
3. Из-за 1 и 2, даже если распределение начальных состояний характеризуется ярко выраженной неравномерностью распределения энергии, с течением времени система всё равно придёт к состоянию теплового равновесия.

То есть, в каком-то смысле, второе начало - это стремление природы рассеять энергию ровным слоем по всему объёму, примерно как рассеивание температуры, только в более общем смысле.

0iStalker
> Второе начало термодинамики говорит о том, что энтропия растёт, в замкнутой
> системе,... при чём тут вообще трение?!
Притом, что это переход из состояния "кинетическая энергия сконцентрирована в одном направлении одной большой болванки" в состояние "кинетическая энергия рассеяна по всем молекулам равномерно".

Dexus
> Да, это вопрос, движутся ли электроны по орбитам, или просто потенциально
> присутствуют во всех точках "облака" без какого-либо движения.
Лично я представляю себе электронную орбиталь как поток воды в советской стиральной машинке.
Если движение - это перенос вещей в пространстве, то оно определённо есть, потому что электрон совершенно точно обладает орбитальным угловым моментом и, как следствие, - орбитальным магнитным моментом и кинетической энергией вращения.
Если движение - это изменение состояния во времени, то нет, электрон никуда не движется, орбитали стационарны.

Vit Nhoc
> Но ведь абсолютного вакуума не бывает, плюс фотоны обладают эффектом давления,
> значит и планеты теоретически рано или поздно упадут в звёзды. Никто не
> пробовал посчитать, когда это произойдёт? Очевидно это произойдёт гораздо
> позднее сгорания горючего в звёздах.
https://en.wikipedia.org/wiki/Poynting%E2%80%93Robertson_effect - самое близкое к "трению" как к сопротивлению движению. Имеет смысл только для пылинок микрометрового размера - те, что меньше, выталкиваются из солнечной системы под давлением света; те, что больше - слишком тяжёлые, что этот эффект оказывается незначительным по сравнению с другими.
https://en.wikipedia.org/wiki/Yarkovsky_effect - это когда за счёт вращения астероида, его передняя сторона (по направлению орбиты) отличается по температуре от задней; как следствие - возникает различие между реактивной тягой от теплового излучения, которое, в зависимости от направления вращения, ускоряет или тормозит астероид, соответственно поднимая или опуская его орбиту. Говорят, он наиболее выражен для астероидов размером от 10 см до 10 км.

Vit Nhoc
> Давно придумана аналогия между атомом и солнечной системой, и во многих случаях
> она вполне хорошо описывает реальные процессы в микромире (собственно вся
> молекулярная динамика, как я понимаю, построена на этой модели).
Как уже сказали - нет, планетарная модель совершенно не работает по отношению к реальным атомам. Чтобы получить правильные результаты, нужна квантовая модель, с волновыми электронами и QED.

Vit Nhoc
> С другой стороны, ведь любая молекула в вакууме излучает электромагнитные
> волны? Как я понимаю, любое вещество, если его поместить в абсолютный вакуум,
> охлаждается до 0K за счёт испускания ЭМ излучения.
Если "0К" заменить на "основное состояние" - да, при достаточно низком энергетическом фоне, рано или поздно вся энергия, которая только может потеряться, будет потеряна на излучение и улетит вдаль, а молекула останется в самом минимуме, который только физически возможен.
Во вселенной, где доминирует тёмная энергия - например, в нашей - "тепловая смерть" выльется как раз в такую ситуацию - пространства будет всё больше и больше, а энергии останется всё то же количество. Предсмертные потуги будут выглядеть так - система, которая ещё не опустилась до самого дна, рано или поздно опустится ещё на одну дискрету и излучит соответствующий фотон. Однако, из-за расширения пространства, энергия этого фотона тут же уменьшится; и когда он прилетит к аналогичной системе - у него уже не будет энергии, чтобы вернуть её в прежнее состояние.
Если протон стабилен, то в самом конце останутся железные карлики и радиоволны. Если же протон распадается - то не будет и карликов, останутся только радиоволны и нейтрино.

Vit Nhoc
> Поскольку трение – следствие второго начала термодинамики, можно ли
> предположить, что испускание электромагнитных волн тоже есть следствие второго
> начала термодинамики?
Так и есть. Система "одна спокойная молекула + один фотон" обладает большей энтропией, чем "одна возбуждённая молекула", поэтому вторая система любит самопроизвольно превращаться в первую (а фотоны любят самопроизвольно улетать).

#12
20:42, 9 окт. 2018

Delfigamer
> Притом, что это переход из состояния "кинетическая энергия сконцентрирована в
> одном направлении одной большой болванки" в состояние "кинетическая энергия
> рассеяна по всем молекулам равномерно".

Ещё один,... сила трения - пропорциональна реакции опоры,... где в этом уравнении термодинамика?

#13
20:48, 9 окт. 2018

0iStalker
> Ещё один,... сила трения - пропорциональна реакции опоры,... где в этом
> уравнении термодинамика?
Где-то между молекулярной электродинамикой и физикой твёрдого тела. Она обычно со статистикой бегает; так что если где увидишь закон больших чисел - там же второе начало и есть.

#14
21:06, 9 окт. 2018

Delfigamer
> То есть, в каком-то смысле, второе начало - это стремление природы рассеять энергию ровным слоем по всему объёму, примерно как рассеивание температуры, только в более общем смысле.
Лучше говорить, не по объему, а по степеням свободы. А если учесть, что обычно степени свободы квантуются и формулы усложняются, то, в итоге, получается, что наилучшая формулировка — та, которая с энтропией.

> Если протон стабилен, то в самом конце останутся железные карлики и радиоволны.
Там еще есть приколы с черными дырами, у которых отрицательная теплоемкость и, которые, например, могут катализировать распад протонов.

Страницы: 1 2 3 4 Следующая »
ФлеймФорумОбщее

Тема в архиве.