Энергия ниоткуда не возникает сама по себе...

Это понятно. Но никто не запрещает нам получать ее из вакуума.
Вакуум- это вещество, материя..
Нужно только знать как извлечь энергию из этой материи.

Поэтому, ещё раз повторяю, ничего удивительного в том что воздух у нас при адиабатном расширении ( вне теплообмена с окружающей средой) не охлаждается, как ему и положено, а имеет на выходе из камеры расширения температуру Т4' =Т1 или выше.
А при теплообмена с ОС его температура при расширении до Р1 всегда выше.

А условие задачи оставить прежним, чтобы никто не догадался     

Экспериментаторам на заметку новинка.

Нагревает без электричества поднимаешь руками, опускается охлаждается сам.

Не уважаемый г-н Северный!
Мы разбираем сейчас классический цикл холодильной машины ( обратный циклы Брайтона и  Лоренца), а также затронули и "королевский" цикл, имея необходимость ответить вам на ваш троллинг.

Маргарита Регина хотела рассказать о нем, открыв способ извлечения энергии вакуума, но вы затроллили ее. Не дав таким образом объяснить все досконально.

Она ушла с форума.

Вы вырываете из контекста ее прежние сообщения и наши, мешая все в одну кучу.
Делаете это преднамеренно.

Мы считаем это преступлением, а вас обвиняем в преднамеренном троллинге,  мошенничестве и лжи .

Все это вы делаете в угоду "хозяевам денег".
Когда-нибудь вам придётся ответить за это.

При входных параметрах 0.3 мпа, Т1 =293К, газ расширяется ( в идеальном королевском  цикле ) до исходного значения 0.1 мпа, в реальном - до 0.11 -0.13 мпа. При этом его температура Т4' ,как я уже сказала , либо равна Т1, либо выше Т1, зависит все еще и от других факторов.

Так... То есть газ расширяется адиабатно при неизменной температуре, так?   

А потом изобарно...  тоже при одинаковой температуре T4 = T1???   

А кому двигатель нового типа?

Это не полная работа сжатия в компрессоре.
Работа нагнетания, как я сказала выше, L наг , призванная компенсировать паразитную работу при охлаждении воздуха  в ресивере при изобарном процессе, производится поршнем в цилиндре компрессора без теплообмена с ОС.

Это не адиабатное сжатие в гипотетической тепловой машине, которую вы рассматриваете с помощью вашего якобы научного матанализа ("для студентов первого курса"), с которым мы также знакомы, к вашему сведению, но не имеем необходимости к нему прибегать без надобности.
Здесь все проще. 

Компрессор в отличии от тепловой машины не производит энергию, а потребляет ее.
Работа  компрессора при адиабатном сжатии Lk= - Lвс +Lсж + L наг 
В нашем случае L наг. равна разнице работ при изобарных процессах процессах и равна 3100 кДж.

В самом ресивере при изобарном процессе (участок 2- 3) никакой работы уже не совершается. Эта паразитная работа.
Если позволить ей совершаться, то воздух, расширяясь, терял бы давление в ресивере.
Но этого не происходит.
Так как мы "авансом" компенсируем эту работу, работой поршня в цилиндре при цикле сжатия.
В ресивере компрессора происходит теплообмен с ОС , либо передача теплоты Q23 ( 10 8000 кДж) теплоносителю.

Далее, охлажденный до Т1 воздух, при давлении = Р2 (0.3 мпа) поступает в турбину (в обратном цикле Брайтона -- в расширительную камеру, в обратном цикле Лоренца - на турбину, в цикле с ВТ Ранке -- в ВТ Ранке).

Сейчас постараюсь не ржать быть серьёзным и провести краткий ликбез с пояснением сути вопроса.

"Мы" не рассматриваем никакую гипотетическую тепловую машину. Это представление исходит только от невежества джедаев-физегов.
Существует распространенное заблуждение (это бывает не только у джедая), связанное с циклом компрессора.
Вот как обычно дается цикл идеального поршневого компрессора в учебных заведениях для трех различных типов сжатия: бесконечно медленного (изотермического), обычного (политропного) и бесконечно быстрого (адиабатного)

Обращаем внимание, что в точках 3 и 4 объем равен нулю. И это не означает, что компрессор в итоге сжал некую массу газа "в ничто". Грамотный преподаватель обычно поясняет, что данная схема не является схемой термодинамического цикла, так как в ней масса рабочего тела непостоянна.
Именно это допущение позволяет рассчитывать работу компрессора как разность энтальпий (площадь фигуры 1-2-3-4)
Следует обратить внимание, что в компрессорах существует так называемый паразитный объем, связанный с ходом впускного клапана, и соответственно, точки 3 и 4 не расположены на оси ординат (P).
Теперь о термодинамических циклах.
Когда мы говорим о каком-нибудь там цикле Карно, Брайтона, Отто и т.д., под процессами этого цикла понимается то, что происходит с определенной массой рабочего тела при последовательном прохождении через рассматриваемую систему.
Так,  для выбранного джедаем обратного цикла Брайтона:
   

1-2 - между компрессором и теплообменником №1 рассматриваемая масса газа испытывает:
сжатие (до такого объема, при котором давление будет равно требуемому давлению p2)
нагрев (он происходит так быстро, а механизм так хорошо смазан и изолирован от внешней среды, что теплопотерями можно пренебречь)
Производится работа сжатия (А<0)
2-3 - между входом в теплообменником и расширителем компрессор поддерживает постоянное давление, рассматриваемая масса газа испытывает:
а) сжатие (то есть эта масса по мере продвижения в теплообменнике  занимает всё меньший объем)
б) охлаждение (благодаря разности температур нагретой при сжатии массы газа и окружающей среды)
Производится работа сжатия (А<0)
В идеальном случае, который иногда рассматривается в учебных целях (а джедаем - в личных целях) , окружающая среда имеет бесконечную теплоемкость, поэтому её температура принята неизменной. В этом случае скорость охлаждения рабочего тела по мере приближения его температуры к температуре окружающей среды будет экспоненциально снижаться и бесконечно приближаться к нулю, и мощность такой установки также нулевая.
Поэтому на практике, для повышения мощности, температура рабочего тела в конце процесса 2-3 всегда выше температуры окружающей среды.
3-4 - между расширителем и теплообменником №2 рассматриваемая масса газа испытывает:
а) расширение (до такого объема, при котором давление будет равным исходному (на входе в компрессор) p1
б) охлаждение (до температуры ниже первоначальной Т1).  Как процесс 2-3, это происходит быстро и теплопотерями можно пренебречь.
Производится работа расширения (А>0)
4-1 - между теплообменником №2 и компрессором постоянное давление, рассматриваемая масса газа испытывает:
а) расширение (масса газа по мере продвижения её в теплообменнике занимает всё больший объем)
б) нагрев (благодаря разности температур охлажденной при расширении массы  газа и окружающей среды)
Производится работа расширения (А>0)

---

Итого:
1. Независимо от того, как устроены или какое название имеют устройства - компрессор, расширитель и оба теплообменника - процессы цикла проходят именно так, как описано выше. (Обратный цикл Брайтона - это цикл Лоренца, независимо от типа детандера)
2. Расширением и сжатием называется процесс, когда рассматриваемая масса газа соответственно увеличивается или уменьшается в объеме. При этом выполняется соответствующая работа (либо рабочим телом, либо внешняя).
3. В случае с трубой Ранка-Хилша - это такой же тепловой насос. Часть массы газа (периферийная) испытывает сжатие с нагревом, внутренняя - расширение с охлаждением. Поэтому для каждой из этих частей отдельно должны рассматриваться свои термодинамические процессы.
4. Идеальные циклы,в которых происходит теплообмен при постоянной температуре (Карно) или рабочее тело при постоянном давлении полностью охлаждается до температуры окружающей среды (цикл Лоренца с Т3=Т1) имеют нулевую мощность, и даются в учебных целях для расчета максимальной теоретической эффективности системы, к которой реальная эффективность может приближаться экспоненциально.
P.S. Инженеры. разрабатывающие холодильные установки,  с целью повышения мощности стремятся увеличить температуру Т2, которая ограничена устойчивостью материала к высоким температурам. Температура Т3 устанавливается между Т1 и Т2 для достижения оптимального баланса мощности и эффективности.

Отредактировано Михаил Северный (2020-03-13 22:19:14)

Идет Марго, качается,
Вздыхает на ходу...
Ой, маразм кончается,
Сейчас еще найду...
Но дует ветер Северный,
Сбивает с ног в труху
Но только все крепчат он
И тянет в глубину...

Забыл в предыдущем сообщении уточнить по тепловым насосам.
Тепловой насос отличается от холодильной машины с замкнутым контуром отсутствием одного из изобарных процессов.
Так выглядят графики, когда установка используется для нагрева:
 
А так - если установка используется для охлаждения:
 
Для теплового насоса понятие КПД не применяется, а эффективность может быть теоретически бесконечно высока.
1-5-3-6 на графиках - это как раз график идеальной тепловой машины Карно.

Федот да не тот

В ВТ Ранке происходят последовательно три главных процесса.

1. Адиабатное расширение.
2. Переход внутренней энергии рабочего тела в кинетическую энергию вынужденного вихря.
4. Разделение газа по энергетическим уровням.

Хотите поговорить об этом?
Предполагаю если (надеюсь Хирш не обидится) ВТ Ранке вращать с определённой частотой и направлением,
то мощность идеального цикла Лоренца будет посрамлена, т. к. весь холод превратится в тепло.

Отредактировано 88_kolkhozer (2020-03-14 19:30:26)

Наш "оппонент - оналитег" , который только недавно узнал о работе компрессора и о цикле Лоренца (разумеется не без нашей помощи и помощи."Алисы" и гугла надо полагать ), очередной раз решил по выпендриваться:)

Речь идет именно о том самом случае,  если говорить об идеальном цикле Лоренца.

А случай с ВТ Ранке,  вариантов которой,  к слову,  много , включая те,  о которых оналитегу Алиса не поведает,  мы назвали "королевским циклом", о чем говорили ранее и который разработали и испытали сами,  вместе с компрессорами,  которые также изготовляли сами.

Так что не пытайтесь очередной раз заниматься подменой понятий.

Г- н Северный может сколь угодно долго и дальше "вертеть своим задом", но в итоге, выдавив из себя несколько капель" раба божьего" , вынужден будет в конце концов признать что

1.Удельная работа адиабатного сжатия 1 кг. воздуха определяется формулой:

Lk = Cp (T2-T1).

Именно с этого начинается доказательство Маргариты.

Для того чтобы далее у нашего с позволения сказать оппонента не возникали проблемы с гвоздем в стуле,  на котором он сидит,  уточняю:

Работа Lk производится в компрессоре,  в идеально изолированном цилиндре,  потерями на трение и другими пренебрегаем.

Для решения задачи в цифрах выбраны следующие исходные данные:

а).Т1= 293К
б). Р 1 = 0.1 мпа.
в). Р 2 =  0.3 мпа.
г).  Масса воздуха = 100 кг.

Исходя из условий, температура Т2 и работа Lk определены нами количественно как :

Т2 = 401 К.
Lk = (-)10 800 кДж.

Работа идет со знаком минус,  так как считается что компрессор потребляет энергию ( механическую),  а не производит ее.

2.При этом в ресивере компрессора выделяется теплота Q 2-3 ( смотрим на график обратного цикла Лоренца, процесс изобарный) , которая может (и должна)  быть использована для совершения дополнительной работы ( соответственно для получения механической энергии) в идеальной машине Карно.

В рассматриваемом нами в идеальном обратном цикле Лоренца, теплота

Q2-3 = mCp(T2-T1) = (+) 10 800 кДж.
Теплота идет со знаком плюс (+), так как выделяется при работе компрессора.

3.В идеальном случае вся теплота (через идеальный теплообменник )передается идеальной тепловой машине Карно,  работа которой определяется по известной формуле как:

L 'тм =Ср (Т2-Т3) ( для удельной работы), при этом Т3= Т1(после охлаждения).

Для рабочего тела массой m,  эта работа определяется как:

L'тм= mCp(T2-T3).

В нашем идеальном случае эта работа:

L'тм = (+) 10 800 кДж.

Эта работа идет со знаком плюс (+), так как тепловая машина является техническим устройством,  преобразующим теплоту в работу,  соответственно,
является машиной,  производящей механическую энергию.

4. Очевидно что (в идеальном случае) работы совершаемые компрессором и идеальной машиной Карно равны по величине,  но противоположны по знаку.

-Lk = L 'тм.

И все это находится в рамках термодинамики,  согласно положениям которой работа всегда может быть преобразована в теплоту и теплота всегда может быть преобразована в работу.

5. ОДНАКО! 
В ресивере компрессора остается потенциальная энергия воздуха , сжатого до Р2 = 0.3 мпа и охлажденного до температуры Т 3, которая может( и должна быть) использована для совершения дополнительной работы на турбине и,  соответственно,  для получения дополнительной механической энергии.

Работа турбины определяется
(для удельной работы) как:

Lт= Ср(Т3-T4).

Для рабочего тела массой m эта работа равна

Lт = mCp (T3-T4).

Т4 - полная температура воздуха за турбиной.

В нашем случае,  определив

Т4 = 213К,  а Т3= Т1= 293К, 

получаем :

Lт= (+)8000 кДж.

Эта работа идет со знаком (+), так как турбина является техническим устройством,  преобразующим потенциальную энергию сжатого воздуха (газа или любой сжимаемой жидкости)  в работу и соответственно, в механическую энергию.

6.При этом охлажденный до 213К (-80°С)  воздух нагревается по изобарному процессу 4-1 (на графике обратного цикла Лоренца),  поглощая из ОС теплоту Q4-1= mCp (T3 - T4).

В нашем случае:

Q4-1= (-) 8000 кДж. -

Идет со знаком плюс,  так как теплота поглощается.

Предварительный итог и подсчет баланса совершаемых работ и теплот.

Для подсчета средних мощностей и энергий необходимо ввести временные рамки.

Пусть все это у нас происходит в течении контрольного часа. То есть тогда,  когда энергетическая установка :

Компрессор - ресивер с теплообменником - тепловая машина Карно - турбина и холодильник

работают в установившейся режиме.

Затрачено( в течении часа):

-- 10.800 кДж механической энергии.

Произведено:

+10 800 + 8000 = 18 800 кДж механической энергии.

Общий баланс энергий : + 8000 кДж.

При этом поглощено из ОС
8000 кДж тепла.

Наша установка в этом идеальном варианте является устройством,  производящим холод (холодильной машиной)  и генерирующим при этом энергию,  а не потребляющим ее ( так как вернув на вход 10 800 кДж у нас остается еще 8000 кДж,  которой мы вольны распоряжаться по своему усмотрению).

Предварительный вывод :

Воздушный тепловой насос,  работающий по идеальному обратному циклу Лоренца является безтопливным холодильником и одновременно устройством,  способным теоретически генерировать неограниченное количество энергии ( преобразованой в электрическую,  как наиболее универсальную) за счет охлаждения ОС.

1. Безмасленный роторный.
2. Безмасленный роторно- поршневой,  близкий аналог двигателя Ванкеля.
3. Поршневой четырех - цилиндровый на базе двигателя от ВАЗ 2106.
4. Вихревой центробежный.

Это помимо турбин и вихревых трубок различных конструкций,  коих было много.

И все это только за 2004-й- 2006 гг.

Китайцами вы меня рассмешили:)))

Тоже мне бином Ньютона:)))

"Для отопления интенсивно вентилируемых помещений в установке применена труба с использованием не только холодного,  но и горячего потока воздуха.. Воздух,  сжатый в компрессоре,  охлаждается в калорифере,  после чего поступает в вихревую трубу.  Выходящий из нее горячий воздух поступает на вход компрессора, а холодный отводится в атмосферу. То есть осуществляется принцип теплового насоса.  Расчеты показывают что применение вихревой трубы для отопления не требует специального теплоносителя,  необходимого для этой цели в тепловом насосе и может дать в 2-4 раза больший энергетический эффект , чем обычное электрическое отопление."

В. П. Алексеев. "Исследование эффекта вихревого температурного разделения газов и паров". Одесса,  1955 г.
Также ,под тем же названием: ЖТФ,  т. 26, вып.  10, 1956 г.

Эта плохая имитация научного революционэра сломалась.
Тов. майор, несите другую.

Выдавили таки.

Вот скажите теперь: и стоило из за этого  в течении месяца поднимать частоту реликтового излучения?

Принято.
Только следует добавить:в идеальном круговом цикле воздушного теплового насоса - в обратных циклах Лоренца или Брайтона. Охлаждение до Т3=Т1 там предусмотрено как само собой.

Что и явилось предметом , который рассматривался.

Мне иногда в дискуссиях приходиться держать ответ не только за уходящее (иных уж не,
а те далече) поколение физиков и инженеров 90-х и нулевых,  но и за тех кто был до них еще раньше.

Когда я в дискуссиях говорю "мы", то часто подразумеваю общее направление диссидентов от "официальной"науки,  антирелятивистов, "сторонников эфира" или "общего поля",  начиная от Кельвина и Тесла.

Своей задачей мы ставим прежде всего наведение порядка в термодинамике,  как в Королеве Наук.

Да,  можно сказать также что "мы это делали еще значительно раньше.

В СССР,  при Сталине. И потом уже --по инерции --в годы хрущевщины.

Делали это при Брежневе и делаем сейчас при Путине.

Т9 напечатал,  не обратилв внимания,  редактировать на этом форуме у меня нет прав.
Читать:Они мне дали право говорить от их имени.

Не выдавил, а сформулировал то, что джедаю не удавалось постичь долгое время.

Да, стоило. Именно на неточных определениях и ложных утверждениях строятся "открытия века" непризнанных  околонаучных джедаев и прилегающие к этому конспирологические теории.

Не следует добавить. Физегу ещё раз читать мои лекции про циклы и тепловые насосы. И четко уяснить разницу между циклами Брайтона,  Лоренца и теплового насоса.

Это ложь, разумеется.

Отредактировано Михаил Северный (2020-03-15 16:13:42)

Говорить от своего имени за всех несколько неэтично, т. б. несведущему в технике.
После наведения порядка в науках корона не жмёт? 
Пора бы примерять к себе рычаг Архимеда тсз, для пущей важности.

Предлагал жеж - вернуть бактериям статус, достойный добытчиков энергии и золота в т. ч.

Отредактировано 88_kolkhozer (2020-03-15 16:26:34)

- Построены ВСЕ ФАЛЬСИФИКАЦИИ в науке, прикрытые математическим трюкачеством.
Именно ими оналитеги типа вас занимались и продолжают заниматься далее.