Решил погуглить, сколько в среднем потребляет кондиционер...
Мне кажется автор не учëл энергию, которую тратит кондиционер, на вращение в гробу отцов термодинамики.
P.S. На самом деле, становится очень грустно, от количества шлака, которое выдается в выдаче.
P.P.S. ссылку не прикладываю, чтобы не накручивать просмотров этому, несомненно полезному ресурсу
UPD дополнение #comment_205981669
В конце XIX века британский физик Джеймс Максвелл предложил мысленный эксперимент, который, казалось бы, нарушает законы термодинамики. В итоге центрального персонажа этого эксперимента назвали демоном Максвелла. Попробуем разобраться, чем же примечательна эта вымышленная сущность.
Демон Максвелла — гипотетическая сущность, предложенная Джеймсом Клерком Максвеллом в одном из его мысленных экспериментов, предположительно, в 1871 году.
При чем тут демон и Максвелл? В общем говоря, сущность, предложенная Максвеллом, — эдакий противоречащий бог из машины, можно сказать, обнаруживший способ обойти один из самых фундаментальных и неоспоримых законов Вселенной — второе начало термодинамики. Изначально коллеги ученого не восприняли мысленный эксперимент всерьез и даже были сбиты с толку, ведь эта «сущность» могла означать, что наконец-то можно забыть о трате угля и просто бесконечно получать работу, по сути, из ничего.
Однако в реальности все не совсем так. О втором законе термодинамики и энтропии вы можете прочитать в другом нашем материале. А сейчас мы попробуем разобраться, почему демон Максвелла вызвал недоумение у светочей науки конца XIX века.
Демон Максвелла — лазейка в энтропии
Изначально мысленный эксперимент Максвелла был упомянут в переписке ученого с Питером Тейтом примерно в 1867 году. Позже он был представлен общественности в книге Максвелла о термодинамике под названием «Теория теплоты» (Theory of Heat), опубликованной в 1872 году.
Джеймс Клерк Максвелл / © Gresham College
Несмотря на то что сам Максвелл никогда не использовал слово «демон», описывая эксперимент, его агент открывал дверь (в перегородке в нашем ящике с газом) между камерами, как «ограниченное существо». Впервые эту сущность назвал «демоном» Уильям Томсон, известный как Лорд Кельвин, для описания агента Максвелла в журнале Nature в 1874 году. В качестве обоснования он утверждал, что хотел таким образом обозначить посреднический характер сущности и ни в коем случае не собирался делать упор на негативный оттенок самого слова.
Итак, вернемся к эксперименту. Речь идет прежде всего о закрытой системе. Предполагаемый аппарат состоит из простого кубоида, в котором содержится какой-то произвольный газ. Кубоид разделен на две секции равного размера с одинаковой, равномерной температурой. На стенке, разделяющей секции, сидит демон, тщательно отбирающий случайным образом разбросанные частицы так, что все частицы с высокой кинетической энергией собираются в одной секции, а остальные — с низкой кинетической энергией — остаются в другой.
Можно сказать, что этот демон — метафора приспособления или машины, способной тщательно анализировать скорость или кинетическую энергию каждой частицы в каком-либо контейнере. Основываясь на своем анализе, приспособление может точно определить, какие частицы ему следует, грубо говоря, оставить себе, а от каких — избавиться.
Слева: две секции, заполненные газом. Справа: демон Максвелла, открывающий и закрывающий дверь в перегородке между секциями / © J. Hirshfield
Между тем это противоречит общепринятому мнению, что частицы газа при постоянной температуре движутся с одинаковой скоростью. Тем не менее эта же скорость — их средняя скорость, а значит, есть частицы, движущиеся с более высокой скоростью, и есть частицы, движущиеся с более низкой скоростью, сводя все к среднему значению.
При помощи этого процесса — действий демона Максвелла — все частицы с высокими энергиями впоследствии загоняются в одну секцию. Демон повысил температуру одной части ящика по сравнению с другой. Эту избыточную температуру или давление можно использовать для питания турбины либо поршня. Да, из этого следует, что мы получаем энергию буквально из ничего. Другими словами, демон уменьшил энтропию, не затратив при этом усилий.
Необходимо понять, однако, что коварный демон применил свои уловки и в итоге смог противоречить закону энтропии, но закон сохранения энергии он не нарушил. Он просто перераспределил случайную кинетическую энергию для создания разницы в давлении, достаточной для получения энергии из изначально уравновешенной системы. Хитрость демона обманула саму природу!
Может ли такой аппарат существовать
Как бы то ни было, подобный аппарат в реальности создать невозможно. Природу не так легко обмануть. Конечно, коварный и умный демон смог избежать гнетущих санкций второго начала термодинамики, но ему никуда не деться от всевидящего ока первого начала термодинамики.
Согласно первому началу термодинамики, никакая машина не способна функционировать без источника тепла, а в процессе работы еще и частично его поглощать. Или же производительность процесса никогда не достигнет 100 процентов. Машинам нужен не только стимул в виде тепла, им еще необходимо впитывать его, тем самым повышая собственную температуру.
Преобразование тепловой энергии в механическую энергию в паровых двигателях не абсолютна. Часть тепла поглощается самим двигателем, понижая общую производительность и повышая окружающую его энтропию.
Если же демон — это высокотехнологичная машина, избирательно отслеживающая определенные частицы, возникает вопрос: откуда он берет энергию для выполнения своей работы? Даже если он каким-то образом умудряется это делать, то расширение в отношении тепловой производительности машины все равно отрицает возможность снижения энтропии.
Переход закрытой системы от низкой энтропии к высокой / ©Socratic
Демону или машине пришлось бы получить информацию относительно частиц. Возьмем, к примеру, фотоны. В процессе взаимодействия с ними сложный аппарат вроде демона Максвелла неизбежно будет тратить энергию и сам впитывать часть тепла, повышая общую энтропию и приводя ее к изначальному значению.
Суть аргумента в том, что, по расчетам, любой демон будет неминуемо «генерировать» больше энтропии, разделяя молекулы, чем он когда-либо сможет ее «уничтожить», — это соответствует принципам, на которых он основан. Другими словами, ему потребовалось бы гораздо больше термодинамической работы для определения скорости молекул и их отбора для прохода через дверь между секциями, чем количество энергии, полученной в результате разности температур, возникшей после проделанной работы.
Как бы то ни было, нельзя не отметить, что Максвелл был весьма хитер. Однако, если бы не первое начало термодинамики, ничто бы не спасло второе начало от публичного позора.
Пост посвящён тем, кто не может пить горячий кофе.
Если дуть на горячий кофе, оно станет тёплым.Берём кружку горячего кофе, куда же теперь дуть? Многие скажут: "Дурень! Дуй на кофе!"
Немного поседев и поразмыслив...
Я нашёл ответ!!! ..сказал бы я, еслиб мозг работал.
Посему... Великая Сила Пикабу! Я призываю тебя!!! Требуются термодинамические расчёты!
месяц назад была опубликована книга про М-цикл, а 10 лет назад Майсоценко был посвящен специальный выпуск журнала
В 2011 году специальный номер Международного журнала об энергии для чистой окружающей среды содержал только статьи о цикле Майсоценко и его применениях The Special Issue of International Journal of Energy for a Clean Environment (Volume 12, 2011, Issue 2-4).
Фрагмент из вступления главного редактора под заголовком "Чистая энергия из окружающего воздуха":
Этот специальный номер - уникальная коллекция современных исследовательских статей, посвященных революционному процессу косвенного испарительного охлаждения до точки росы, который хорошо известен исследовательскому и инжиниринговому сообществу как цикл Майсоценко, М-цикл.
Он назван в честь рожденного в Украине новатора и изобретателя, талантливого исследователя и инженера, просто незаурядного человека - профессора Валерия Майсоценко. Доктор Майсоценко сейчас живет в Денвере, Колорадо и работает старшим исследователем корпорации Coolerado (прим. автора - в 2011 году) - первой компании, которая успешно коммерциализировала М-цикл в приложениях для охлаждения воздуха.
Много хороших слов было уже опубликовано о проф. Майсоценко и М-цикле. Он является ярким ученым в области термодинамики, автором более 200 международных патентов и значительного числа технических публикаций, а его многочисленные студенты работают по всему миру. Поэтому мы решили посвятить один из специальных номеров журнала этому интригующему процессу (циклу), который может стать крепким фундаментом для многих значимых исследований в поддержку устойчивого энергетического будущего на нашей планете."
Я прямо сам растрогался и не могу переводить слова дальше...
Полный текст вступления редактора журнала вы можете посмотреть на прилагаемом скане титульной страницы. А по ссылке в 1м комментарии - посмотреть статьи, вошедшие в номер.
И после свежей книги, архивного номера журнала и нескольких статей еще 10 -15 лет назад, о которых мы напишем блог позднее, кто-то может сомневаться цикле Майсоценко ???
Только если у неверующего и не верящего в М-цикл нет термодинамически горячего сердца и физически реальной души...
лирика и физика
"’O sole mio" (О соле мио) - это всемирно известная неаполитанская песня, написанная в 1898 году с названием, переводимым как "мое солнце" или "мой солнечный свет".
М-цикл (или цикл Майсоценко) - это глобально распространенная международная технология, изобретенная в 1967 году, охлаждающая воздух за счет испарения воды.
Сейчас, соединенные вместе как стихи и музыка, солнце и М-цикл создают другой шедевр - кондиционер на солнечной энергии, охлаждающий воздух до точки росы.
Строфа "’O sole mio" воспевает: "От свежего воздуха ощущение праздника (Pe’ ll’aria fresca pare già na festa...)"
М-цикл звучит: "Наше солнце - это ваш прохладный свежий воздух, возрадуемся и отметим вместе."
Баритон за кадром видео вещает о демонстрации кондиционера третьего поколения Gen3 М-цикла, полностью работающего от портативной солнечной панели 200 Ватт (возможно, это первый прецедент в мире). Показатели по температуре воздуха: внешний 32 С - продуктовый 18 С (89 - 64 F соответственно).
Правила игры в кондиционировании меняются: солнце теперь не только светит и греет, но и охлаждает !
О, соле мио, солнечный М-цикл.
Людовик XIV был известен как "король-солнце", М-цикл III становится известным как "кондиционер-солнце"
В 1м комментарии дана ссылка на видео с демонстрацией работы Gen3 M-Cycle кондиционера на 3,5 кВт холода от портативной баттареи на 200 Ватт.
опубликована очередная книга о научных исследованиях в области испарительного охлаждения и М-цикла
Валерий Майсоценко дважды номинировался международным жюри на премию The Global Energy. Сейчас в издательстве Springer опубликована книга про продвинутые технологии в кондиционировании Advances in Air Conditioning Technologies. Циклу Майсоценко посвящена отдельная глава и даны подробные описания и упоминания практически в каждой главе этой книги.
Авторы - исследователи из Сингапура и Саудовской Аравии - в главе "Испарительные системы охлаждения до точки росы" Dew-Point Evaporative Cooling Systems информируют:
Цикл Майсоценко (M-цикл) - перспективный метод охлаждения воздуха, который может снизить температуру воздушного потока до состояния, близкого к точке росы, что было невозможно ни с помощью методов прямого испарения, ни с использованием технологии косвенного охлаждения. Системы M-цикла ранее использовались в газовых турбинах, системах кондиционирования воздуха, градирнях, электронном охлаждении и т. д. В связи с широким применением систем охлаждения воздуха в этой главе основное внимание уделяется применению M-цикла специально для целей кондиционирования воздуха. Исследователи оценили характеристики охлаждения на основе M-цикла с помощью различных методов, включая аналитические решения, численное моделирование, методы статистического проектирования и экспериментальные методы. Основные аспекты этих методов систематически обсуждаются и сравниваются в этой главе. Кроме того, кратко описывается текущее состояние применения систем испарительного охлаждения до точки росы для удовлетворения промышленных потребностей, а также определены некоторые направления будущих исследований.
Кроме усовершенствования конструкции и дизайна тепломассообменного аппарата НМХ, рассмотрены применение мембран и жидких десикантов, что позволяет выполнять предварительную осушку воздуха для работы М-цикла в любом климате, включая тропики и сезон дождей и муссонов.
М-цикл - новая глава в прямом и в переносном смысле в испарительных технологиях охлаждения воздуха и воды.
На прилагаемых архивных фотографиях предлагается найти Валерия Степановича Майсоценко среди делегатов XI-го Всемирного электротехнического конгресса в Кремлевском дворце съездов в 1977 году в Москве
