perpetuum mobile

[mmark]

AW: perpetuum mobile

hallo muzmuz,
ich kürz vielleicht mal ein bisschen...

du hast mich gefragt, was ich mit thermodynamischer (gesamt)energie meinte; im speziellen, ob ich damit wärme meinte
das habe ich damit beantwortet
die wärme ist tatsächlich eine spezielle energieform, was auch ihre sonderstellung in U=Q+W erklärt

nein, nein. es geht entweder um die thermodynamische energie oder um die energien die man in einem thermodynamischen system berücksichtigen muss.
natürlich ist wärme eine energieform. was man unter thermodynamsicher energie versteht ist auch irrelevant solange wir uns auf das gleiche einigen. ich hab nur versucht dem einen sinn zu geben, wie ich es ja beschrieben habe.
diese formel die du da hinschreibst kenn ich nicht. wie kommst du drauf?

das ist wärme letztendlich auch...und ?
ist bei dir dann also auch wärme keine thermodynamische energie, weil sie auf teilchenebene mechanische energie ist ?

es gibt verschiedene blickwinkel. wir haben uns ja bisher doch auf die makroskopische betrachtungsweise beschränkt. auch wenn in dem einen link den ich gegeben habe der erste hauptsatz aus mikroskopischen überlegungen abgeleitet wurde. tatsächlich sind bestimmte grössen wie temperatur und druck nur dann sinnvoll wenn man eine grosse zahl teilchen betrachtet. ein einziges hat keine temperatur. insofern ist also wärme bzw kinetische energie oder rotationsenergie einfach auch eine frage der betrachtung.

aus dU=dQ+dW alleine lässt sich nicht herauslesen, dass die energie konstant bleibt

doch, natürlich, genau das. wenn dq und dw null sind muss dU auch null sein. genau deswegen ist die erhaltung der energie ja eine andere formulierung des ersten hauptsatzes.

der 1.HS gilt natürlich überall und die thermodynamik an sich ebenso
die vereinfachungen bzw außerachtlassungen vieler parameter sind aber nicht immer zulässig

beim ersten hauptsatz ist nichts vernachlässigt. der ist allgemeingültig. bei weiteren ableitungen ist es dann so dass man gerne näherungen macht, reversible prozesse etc...das vereinfacht...aber der satzt selbst, wie die anderne auch, gilt allgemein. sonst hätten sie kaum den rang von naturgesetzgleichen hauptsätzen.

was überprüfbar ist, ist der umstand, ob die vereinfachungen zulässig waren oder nicht
ob beispeilsweise dW wirklich nur pdV+Vdp ist oder nicht

nein, das ist schlicht falsch.

eine allgemein gültige definition ist eben nicht in einzelfällen unzureichend
dass ein hund ein vierbeiniges tier ist, welches bellt, mag anschaulich sein und auch in manchen büchern stehen....von allgemeiner gültigkeit ist so enie definition aber weit entfernt

deine definitionsbeispiel führen meiner ansicht nach nirgendwo hin.

thermodynamik geht über wärme weit hinaus
wärme ist zwar ihr zentrum; ihr ursprung, aber ihre gültigkeit geht weit über dampfkessel hinaus
sie beschreibt die sonderstellung der wärme
alle anderen energieformen sind aber zusammengefasst im W
wie groß nun W ist, kann man nicht messen
ist aber auch egal, wenn man bei dU=dQ+dW startet
ideale gase können nicht chemisch, elektrisch, radioaktiv, etc....in wechselwirkung treten,
daher vereinfacht sich der term dW beträchtlich

leiber muzmuz, du verbindest wahre aussagen in falscher weise zu unrichtigen schlüssen. der erste hauptsatz ist keine vereinfachung. und selbstverständlich muss man keinesfalls ideale gase annehmen. man kann auch reales verhalten beschreiben. die erste und einfachste beschreibung realer gase die man so lernt ist meiner erinnerung nach die van der waals gleichung. die frage welche arbeit in frage kommt liegt nicht in erster linie daran ob ich ideale gase benutze oder nicht. man verhindert duch den aufbau des experiments alle anderen arten von arbeitsleistungen. das ist doch relativ simpel. gelänge das im allgeimenen nicht könnte man ja überhaupt nichts überprüfen. eine sinnlose betrachtungsweise.

aber schon bei chemischen reaktionen (knallgas) geht das nicht mehr
bei der reaktion würden nach deiner auffassung Q und W größer werden; da ja sowohl druck als auch temperatur ansteigen
aber U muss im abgeschlossenen system konstant bleiben
spätestens hier bist du mit deiner betrachtung des 1.HS am ende

überhaupt nicht. erstens reagieren auch reale gase nicht unbedingt. man kann durchaus kontrollieren ob das was reagiert oder nicht, ganz unabhängig vom realen verhalten. denn kein reales gas zeigt wirklich ideales verhalten(wie du ja richtigerweise angemerkt hattest), das heisst aber nicht dass es reagiert.
selbstverständlich muss man reaktionswärmen berücksichtigen. aber doch nur wenn reaktionen stattfinden. wenn sie stattfinden muss man sie bei der formulierung berücksichtigen. aber das heisst nicht, dass deswegen der erste hauptsatz so oder so gelten müsste. du denkst dir verletzungen des ersten hauptsatzes immer nur möglich als andere energieformen. aber das sagt er ja nicht. sondern er sagt dass energie nicht aus dem nichts entsteht. das magst du noch so oft ablehnen, das genau ist es aber.

nein, das sagt er 1. nicht aus und 2. steht die vakuumfluktuation nicht im widerspruch zum 1.HS

doch genau das sagt er. und ich habe nicht behauptet dass die vakuumfluktuationen dazu im widerspruch stünden. du warst das.

der 1.HS sagt nicht, so wie du behauptest, dass keine energie spontan entstehen kann, sondern dass die geamtenergie im system konstant bleibt

das ist genau das gleiche! in wirklich jedem lehrbuch nachzulesen. frag einfach mal einen thermodynamiker, der gibt dir brief und siegel drauf.

das ist kein widerspruch, weil sich die gebildete energie von der gleichzeitig gebildeten negativen energie nicht trennen lässt
von der entstehung bis zur gegenseitigen vernichtung bleibt die gesamtenergie im system immer konstant
einfach formuliert: die entstandene energie und der gleich große negative energiebetrag sind immer im selben system, was die gesamtenergie unverändert lässt
was du behauptest ist das selbe wie wenn man in einem land mit unveränderter bevölkerungszahl behauptet, es sei weder jemand geboren worden noch sei jemand gestorben
dieser schluss ist unzulässig und führt möglicherweise zu falschen aussagen so wie deiner getätigten

nein, schlicht falsch. lies es bitte in einem beliebigen lehrbuch nach. oder zitiere ein lehrbuch in dem deine version steht. wir können uns dann immer noch streiten ob die lerhbuchauffassungen zur thermodynamik "richtig" sind. aber es läge mir schon mal daran dass du selbst sagst was denn die thermodynamiker dazu sagen.

thermodynamische systeme sind nicht nur dampfkessel

das stimmt. alles was gross genug ist ist ein thermodynamisches system.

nachdem hawking&co auch schwarze löcher und andere universelle objekte von der thermodynamischen seite betrachten (inklusive quanteneffekten) spielen quanteneffekte nicht so wie du behauptest, keine rolle

ja, da hast du übrigens ein schönes beispiel für den drehimpuls als erhaltungsgrösse. ein schwarzes loch charakterisiert sich nämlich nach masse ladung und drehimpuls. alles andere ist der theroei nach irrelevant.

erst in der schulthermodynamik mit den idealen gasen (und auch realen) trifft deine behauptung zu

nein. und deine herabsetzung grundlegender wissenschaftstheoretischer überlegungen zur schulthermodynamik funktionieren sehr schlecht. vielleicht fragst du ja mal den herrn hawking nach seiner meinung dazu...
allerdings sind die interessanten fragen zu schwarzen löchern eher entropischer als energetischer natur.

aber das ist eben nur der teil der thermodynamik, den man in den paar semestern studium vorgesetzt bekommt

aaahahh...und das mus dann ja falsch sein?
und du bist also in die tiefsten geheimnisse der thermodynamik selbst eingetaucht und hast sie als nicht-empirische wissenschaft erkannt?

das zeigt, dass vereinfachungen nicht den anspruch auf die ganze wahrheit haben müssen
wenn man etwas definiertes zwecks vereinfachung kürzt und dann überprüft und ggf falsifiziert, falsifiziert man nicht die definitionen, sondern die vereinfachung war dann fehlerhaft

wir reden hier nicht um irgendwelche vereinfachungen. sondern ganz allgemein. war doch nicht meine idee mit idealen gasen und irgendwelchen vereinfachungen anzukommen. es ist realiter auch genau so dass niemals alle energieformen eine rolle spielten beim ersten hauptsatz.

ich war es nicht, der gesagt hat, dass vakuumfluktuationen den 1.HS verletzen würden
wenn man hingegen deine behauptung, nach dem 1.HS könnte energie nicht spontan entstehen, für bare münze, folgerte daraus, dass der 1.HS verletzt wird

nur wenn man sprünge quer durch die bedeutungsgebung der gesamten physik macht und nicht berücksichtigt von was man redet. auch bei vakuumfluktuationen entsteht keine energie aus dem nichts im sinne des ersten hauptsatzes. auch mit vakuumfluktuationen kann man kein perpetuum mobile bauen. alles andere ist korinthenkackerei daran.

da ich das aber nicht tue, sage ich erstens nicht, dass vakuumfluktuationen im widerspruch zum 1.HS stehen und zweitens musst du nun erklären, wie nun vakuumfluktuationen statt finden können, ohne dass lokal spontan energie entsteht (natürlich gekoppelt an einen gleich großen negativen energiebetrag)

die hauptsätze gelten seit boltzmann, wie du sicherlich weisst da du in die teifen mysterien eingetreten bist, nicht absolut sondern statistisch. es reicht also nicht sich ein teilchen herauszugreifen oder ein ereignis. weil darüber keine dezidierten aussagen gemacht werden.

wer hat behauptet, die gesamtenergie sei nicht konstant ?
dass man wärme nicht direkt messen kann, habe ich schon früher geschrieben, das brauchst du nicht zu widerholen
da man aber die gesamtenergie nicht messen kann (man kann unbekannte energieformen nicht messen, sondern diese machen sich nur durch das ungleichgewicht in der bilanz bei definierter energiekonstanz bemerkbar), auch nicht indirekt, lässt sich die konstanz der GESAMTenergie experimentell weder bestätigen noch widerlegen

und das ist nun einfach quatsch. denn diese art überlegung führt zu gar nichts denn sie liese ja gar nichts überprüfbar. denn alles ist mit einer gewissen unsicherheit belegt. deswegen versucht man ja auch zu widerlegen und nicht zu verifizieren, bzw versucht zu verifizieren durch gescheiterte widerlegungen. auch eine unbekannte energieform muss ja in den behälter hinein oder heraus. das muss feststellbar sein. denn wir sind ja hier in der physik und nicht bei den magieren. das heisst, wenn etwas derartiges passiert war mein abgeschlossenes gefäss keines. aber das ist nicht zu ermitteln über die unstimmigkeit des ersten hauptsatzes, sonst bewege ich mich tatsächlich unzuläsig im kreis sondern muss unabhängig davon untersucht werden. und du willst mir nicht erzählen das wäre unmöglich. denn dann wäre es unmöglich überhaupt etwas neues zu entdecken.

nachdem wir hier vor allem über die definition von energie und deine abneigung der folgen meiner beschriebenen definition sprechen, schloss ich daraus, dass dir meine durchaus bekannt ist
da ich sie nicht geändert hatte, sah ich keine notwendigkeit zur wiederholung
mir ist zusätzlich keine dezidierte aufforderung zur widerholung aufgefallen
das ziel von lehrbüchern ist es nicht, den letzten stand der wissenschaft, sondern thematische grundbegriffe und grundlegendes verständnis nahe zu bringen
schüler/studenten haben nur sehr bedingt zeit und muße, sich über die hintergründe des stoffes viele gedanken zu machen
in den lehrbüchern steht, dass die energie konstant IST
mir ist kein ernst zu nehmendes lehrbuch aufgefallen, das behauptete, die konstanz bzw inkonstanz der gesamtenergie könnte experimentell bestätigt oder widerlegt werden
für schüler ist es wichtig zu wissen, dass sie konstant ist; das wird vorausgesetzt und weiter gehts mit dem stoff
da wird nicht hinterfragt
vielleicht kannst du ja endlich gesamgenergiedefinitionen deiner bücher bringen
eine gängige lehrbuchdefinition (energie ist die fähigkeit arbeit zu verrichten) habe ich schon als nicht ausreichend beschrieben

ja, das stimmt. natürlich sagt man dass die energie erhalten wird. das ist ja die erfahrung! in jedem ernstzunehmenden lehrbuch der thermodynamik/physik steht dass die energieerhatung ein erfahrungswert ist.

Im Rahmen der Thermodynamik ist der 1. Hauptsatz zunächst ein Erfahrungssatz. Seine Bestätigung muß dieser Satz dadurch erfahren, daß seine Konsequenzen mit physikalischen Experimenten verglichen werden. Andererseits ist die Erhaltung der Energie eine fundamentale Aussage in allen physikalischen Theorien. Der 1. Hauptsatz stellt eine sehr allgemeine Formulierung der Energierhaltung dar, indem er alle Formen von Energie zusammenfaßt und erst über deren Summe eine Aussage macht.

in: http://bibsrv.physik.rwth-aachen.de.../thbx/node12.html#SECTION00250000000000000000

zum beispiel.

die konstanz von cdT+Vdp+pdV ist messbar, verifizier und falsifizierbar (z.b. bei chem. reaktionen nicht mehr gegeben)
die konstanz von U hingegen ist mMn definiert, deiner meinung nach experimentell bislang immer wieder bestätigt
wenn aber U=cdT+Vdp+pdV, wie sicherlich in vielen deiner (und meiner) lehrbücher angeführt ist, kommst du in den erklärungsnotstand, warum U konstant sein soll, wenn es die rechte seite der gleichung bei chemischen reaktionen nicht ist

wieso komm ich da in erklärungsnotstand wenn ich meine eigenen randbedingungn verletzt habe? wenn ich chemische reaktionen betrachte müssen die natürlich berücksichtigt werden. und? wo ist denn da das problem?
und mit dem totalen differential hat das erstmal nichts zu tun.

den anspruch kann man nicht erheben, schon alleine, weil man nicht alle energieformen kennt bzw nicht wissen kann, ob man alle kennt und demnach auch nicht weiss, welche bedingungen für die vereinfachung konstant gehalten werden müssen

das sind fragen zur ausführung des experiments. wenn du so argumentieren wolltest wären alle experimente ohnehin zirkelschlüsse. das ist offensichtlicher unsinn. wenn meine maschine arbeit leistet ohne dass man je etwas fände das diese energie der maschine liefert, dann wäre der erste hauptsatz verletzt. das ist aber bisher nicht vorgekommen. deswegen ist die gültigkeit eine erfahrung.

ja, jedoch gilt bei offenen systemen die konstanz zumindest der energie nicht mehr

was soll denn das nun wieder. niemand hat je behauptet dass es in diesem fall gelten würde...die veränderung wird beschrieben und die knn null sein unter spezialbedingungen oder eben auch nicht.

der behälter an sich nicht, jedoch wenn man die vorrichtungen der maschine oder den experimentator, der die komprimierung/entspannung/erwärmung/abkühlung durchführt, miteinbezieht
nach all jenen tätigkeiten kann sich die vorrichtung bzw der experimentator entfernen, und der behälter sich selbst überlassen werden
damit wird er dann zum abgeschlossenen system

du musst dich entscheiden welches system du beobachtest. und das von dir als abgeschlossen bezeichnetet war schlicht kein derartiges.

das tut nichts zur sache, denn die zugeführte zündenergie müsste dann das einzige ungleichgewicht sein; ist es aber nicht
dazu kommt nämlich die reaktionsenergie
einfach formuliert:
Energie(vorher)+Zündenergie=Energie(nachher)
wenn der zünder vor versiegelung in den system mit einer zeitschaltung eingebaut wurde, stellt sich zudem das problem auch nicht
ist aber egal:
nimmt man dU=cdT+pdV+Vdp +Ezünd, dann geht sich deine gleichung nicht aus
dU hätte sich nicht wie thermodynamisch notwendig verändert und der 1.HS wäre widerlegt; so einfach ginge es dann
aber leider oder vielmehr zum glück geht das nicht so banal

du bist der einzige der sich die banalen beispiele ausdenkt. das ist eine sopgistisches spiel mit randbedingungen. wenn du die gleichung nimmst die du da nehmen willst dann kannst du das ebenb nur unter bestimmten voraussetzungen. und auch das sagt der erste hauptsatz. wenn man ihn denn lesen kann.

dass es ein einmaliges ereignis ist, sagt vielmehr der 2.HS, und nicht der 1.
der punkt ist, dass sich die gesamtenergie nicht verändert, wenn das system abgeschlossen ist bzw sich die gesamtenergie nur um soviel erhöht bzw vermindert, wieviel man von außen hineinsteckt bzw nach außen abführt (geschlossenes bzw offenes system)

eben. das ist der punkt. und genau das überprüft man auch ;-)

W ändert sich auch, wenn im system radon ist, welches radioaktiv zerfällt, und die strahlung durch absorption zu wärme wird

auch das kann man kontrollieren. experimente haben überhaupt nur dann einen sinn wenn man die bedingungen kontrollieren kann unter denen sie ablaufen. ansonsten sind sie generell wertlos. dein hinweis darauf dass man generell nichts vollständig konstrollieren kann ist zwar richtig, macht deshalb aber die empirie nicht obsolet. auch das kann man in den griff bekommen.

nachdem die energie konstant bleiben muss, muss sich W um so viel vermindern, wie sich Q vermehrt
da kernenergie keine wärme ist, muss sie im W enthalten sein
in pdV bzw Vdp ist sie jedenfalls nicht drin
wenn man W ableitet, müsste beispielsweise der zerfall auch drin sein a'la
produkt aus energie pro zerfall mal anzahl der zerfälle
bei idealen gasen oder vielen üblichen substanzen ist das vernachlässigbar und wird daher in den formeln nicht erwähnt
bei kernkraftwerken wäre nach deine ansicht das brennelement fast ein perpetuum mobile (fast, weils nicht ewig funktioniert, aber zumindest endlich lang)
man sperrts ein, es liefert einen haufen wärme, die abgeführt wird, aber temperatur, druck und volumen verändern sich nicht maßgeblich
quasi ein geschlossenes (nicht abgeschlossenes) system, das ständig wärme produziert

das ist eben schlicht falsch. denn irgendwann hört es auf wenn man nicht neues material zuliefert. und wenn man zeit genug ereehnet man einen konstanten zusammenhang. dern ersten hauptsatz.

ja, und bei realen dingen kommen zu den formeln zusätzliche größen (a und b zu der zustandsgleichung idealer gase, damit sie auch für reale gilt, der wert von kappa verändert sich, etc...)
mir ist ja dein bildungsstand nicht bekannt; also wusste/weiss ich nicht, wie detailliert ich schreiben darf
nachdem du schon einige haarsträubende sachen von dir gegeben hast

räusper. der einzige der hier wirklich haarsträubende sachen von sich gibt bist meiner meinung nach du ;-)
das fängt bei deiner der lehrbuchmeinung widersprechenden ausgangsaussage an geht über die falsche definition der kinetischen energie über die ablehnung der allgemeinen lehrbuchdefinition der energie bis zum unverständis der physikalischen bedeutung eines totalen differentials.

(aus dem 1.HS folge, dass energie nie sopntant entstehen könne, es gäbe keine negative energie, ...) schloss ich daraus, dass du auf dem stand eines technisch interessierten maturanten bist
wenn dem nicht so ist, dann ist es nicht so; wäre ja keine schande, also kein grund, die beleidigte leberwurst zu spielen

mein lieber muzmuz. meine aussagen sind in ihrem zusammenhang völlig in ordnung und wie ich dir versichern kann prüfungstauglich. ich bin nicht mal östereicher, deshalb kommt die matura ohnehin nicht in frage. im übrigen kann sich jeder in einem praktisch beliebigen lehrbuch selbst darüber versichern dass der erste hauptsatz tatsächlich das aussagt: in einem thermodynamischen system entsteht nicht spontan energie. und dass das eine erfahrungstatsache ist.
jeder kann sich auch darüber informieren welche art betrachtung die thermodynamik macht.

man rechnet in der differentiellen form, weil der absolute energiebetrag genausowenig messbar ist wie ein absolutes elektrisches potential

pffff...was hat das mit dem zu tun was ich gesagt hab? nichts.

symmetriebrüche sind beispielsweise phasenübergänge, wie sie bei realen gasen und anderen stoffen möglich sind
die einbeziehung dieser möglichkeiten schaffen zusätzliche freiheitsgrade, die die gleichungen komplizierter machen
hast du zuerst ein gas im system, und nachher neben dem gas eine flüssigphase (kondensation) nennt man das symmetriebruch, da der hochsymmetrische zustand des gases gebrochen wurde

[/quote]
ich hab nicht gefragt was du unter symmetriebrüchen verstehst. sondern was die hier verloren haben. du suchst immer wieder irgendwdwas spezielles das nicht mit dem zu tun hat was wir hier entscheiden wollen. ein experiment muss kontrolliert sein. das ist eine binsenweisheit. entweder ich habe physenübergänge oder ich habe keine. hab ich sie muss ich schauen inwieweit ich sie berücksichtigen muss, wenn nicht, dann eben nicht. wo ist denn da ein problem???

natürlich heißt es das nicht
bei realen gasen müssen aber die einfachen formeln erweitert bzw abgewandelt werden
für die definition der energie hat es in der tat keine relevanz

der einzige der immer mit einfachen formeln aufwartet bist du. deine ganzen aussagen dazu dass einfache verhältnisse nur bei einfachn verhältnissen gelten sind zwar insoweit richtig. aber völlig irrelevant.

...jetzt hab ich doch nicht gekürzt .-(

gruss

 

[mmark]

AW: perpetuum mobile

hallo hartmut,

Hallo Muzmuz und mmark,
wollen wir nicht endlich diese (endlosen?) Streitereien sein lassen?

gerne. aber nicht bevor wir festgehalten haben was lehrbuchmeinung dazu ist und dass die nicht das ist was muzmuz uns erzählen will.
ehrlich, ich glaub ich träum. man kann ja drüber reden in welchem verständnis man das überprüft, was das genau heisst, blabla... auch kann man sich darauf einigen dass man das nicht logisch verifizieren kann(dein popper(meiner meinung nach will er auch auf sowas hinaus, nur so wie er es sagt kann das nicht stehen bleiben), usw. es aber per definitionem für gültig zu erklären, das geht dann doch zu weit, meiner meinung nach, weil es ja schlicht die empirische wissenschaft physik zu einer theoretischen macht. das ist falsch.
[/quote]
Wie sieht denn das Verhältnis von mechanischer zur Wärmeenergie aus?

Mit der Energie, die man braucht, um ein Kilogramm Wasser um 1°C zu erwärmen, kann man dieselbe Menge Wasser 427 Meter hoch heben. Warum ist das so?

Gruss
Hartmut[/QUOTE]
natürlich gilt das per definition...mit erfahrung kann das nix zu tun haben.

gruss

 

[Muzmuz]

AW: perpetuum mobile

den versuch der untergriffe und falschen behauptungen aufgrund mangelhafter leseleistung bzw willigkeit (z.b. ich schrieb beim reaktorkern "fast" ein perpettum mobile, weil es nicht endlos läuft, du schriebst a'la "völlig falsch, weil es irgendwann aus ist", oder ich nahm deinen gedanken auf, führte in fort, landete natürlich im blödsinn und du behauptest, der folgende blödsinn wäre meine auffassung)
ein abgeschlossenes thermodynamisches system darf auch in einem endlichen zeitraum keine gesamtenergie produzieren bzw verschlingen, darum ging es

wir können natürlich festhalten, dass du die meinung vieler lehrbücher vertrittst
das tätest du aber auch, wenn du Epot allgemein als m*g*h definiertest, so wie es die meisten gymnasial-schullehrbücher tun und würdest mit dieser auffassung in schulen auch prüfungstauglich sein
ich habe aber immer schon auch lehrbücher hinterfragt, und nicht nur das, was drinnen steht auswendig gelernt, heruntergebetet und angenommen, ich wäre damit allwissend, weil ich "prüfungstauglich" bin

aber genug jetzt, denn wie sonst auch, gleitet bei auslaufen der argumente das sachliche ins abseits und wird durch emotionales "ersetzt" darum schluss damit, bevor es zu tief wird
du kannst jetzt, sofern du willst, natürlich noch etwas emotionales schreiben, auch dass du dich ob meines rückzuges als sieger wähnst, aber für mich war's das soweit
ich habe den disput bisweilen genossen und beende meine teilnahme, bevor daraus ein handfester streit wird ich es nicht mehr genießen kann

lg,
Muzmuz

 

[mmark]

AW: perpetuum mobile

hallo muzumuz und alle anderen leser,

den versuch der untergriffe und falschen behauptungen aufgrund mangelhafter leseleistung bzw willigkeit (z.b. ich schrieb beim reaktorkern "fast" ein perpettum mobile, weil es nicht endlos läuft, du schriebst a'la "völlig falsch, weil es irgendwann aus ist", oder ich nahm deinen gedanken auf, führte in fort, landete natürlich im blödsinn und du behauptest, der folgende blödsinn wäre meine auffassung)
ein abgeschlossenes thermodynamisches system darf auch in einem endlichen zeitraum keine gesamtenergie produzieren bzw verschlingen, darum ging es

mit dem "fast" kannst du aber kein argument stricken. denn mit prima facie verletzungen kann man eben nicht argumentieren.

aber genug jetzt, denn wie sonst auch, gleitet bei auslaufen der argumente das sachliche ins abseits und wird durch emotionales "ersetzt" darum schluss damit, bevor es zu tief wird
du kannst jetzt, sofern du willst, natürlich noch etwas emotionales schreiben, auch dass du dich ob meines rückzuges als sieger wähnst, aber für mich war's das soweit
ich habe den disput bisweilen genossen und beende meine teilnahme, bevor daraus ein handfester streit wird ich es nicht mehr genießen kann

du kannst natürlich machen was du willst. abqualifizierend argumentiert hast du selbst. es geht auch nicht um irgendein siegen sondern darum dass du deine kesse behauptung nicht untermauern konntest. keinen anderen konntest du damit überzeugen. und wenn du nicht streiten willst kannst du ja einfach aufhören alle anderen meinungen als schülerniveau abzuqualifizieren. was ohnehin wenig glaubhaft ist.
und dabei gehts um folgendes:

wir können natürlich festhalten, dass du die meinung vieler lehrbücher vertrittst
das tätest du aber auch, wenn du Epot allgemein als m*g*h definiertest, so wie es die meisten gymnasial-schullehrbücher tun und würdest mit dieser auffassung in schulen auch prüfungstauglich sein
ich habe aber immer schon auch lehrbücher hinterfragt, und nicht nur das, was drinnen steht auswendig gelernt, heruntergebetet und angenommen, ich wäre damit allwissend, weil ich "prüfungstauglich" bin

dass die sätze der thermodynamik der erfahrung entspringen und nicht automatisch per definition wahr sind oder tautologisch zu definitionen ist kein e schulbuchmeinung sondern ganz normale lehrbuchmeinung. hat mit schule nichts zu tun. ich hab nie irgendeine energie derart definiert, der einzige der das tatsächlich so gemacht hat warst du. das ist einfach so. abgesehen davon ist die formulierung kraft mal weg ja nicht so falsch oder unzureichend wie du es hier darstellen möchtest.
wenn du nicht persönlich argumentieren willst, warum tust dus denn dann in dieser form? die frage um dies hier geht wird explizit angesprochen in lehrbüchern mit genau diesem fragehintergrund. der vorwurf, denn es ist ein vorwurf für eine empirische wissenschaft, der gültigkeit per definition, ist ja keine neue erfindung. von einfachem herunterleiern von auswendiggelerntem kann also keine rede sein.
abgesehen davon, ich weiss nicht wie das in östrerreich ist, hier in süddeutschland bin ich mir sehr sicher dass thermodynamik nicht behandelt wurde in der schule. jedenfalls nicht in dieser art und weise. ich bin mir auber auch sehr sicher dass wir integrale schon verwendet haben...
seis drum. im folgenden, wohl nicht für dich denn du willst ja nichts mehr sagen, aber doch vielleicht für den einen oder anderen der das liest ein paar lehrbücher und deren aussage dazu behandeln.
als erstes wohl den baehr, lehrbuch der thermodynamik:
der führt die hauptsätze nach gut phänomenologischer art und weise als postulate ein, die "nicht sich nicht - wie der energiesatz der mechanik - aus anderen grundlegenderen sätzen der physik ableiten lassen, sondern ihrerseits einen fundamentalsatz bilden, der nur an seinen experimentell überprüfbaren folgerungen falsifiziert werden könnte."
er weisst darauf hin dass das mit diesem ziel noch niemand gemacht hat sondern alle anderen experimente mit der prämisse der gültigkeit dieser sätze entworfen und ausgewertet werden. beispielhaft zeigt er ein krasse beispiel, das natürlich wie muzmuz richtig behauptet zeigt dass man die gültigkeit annimmt und den rest dazu passen dmacht, nämlich die postulierung von neutrinos zur aufrechterheltung des energiesatzes beim betazerfall. er weist aber eben auch ausdrücklich darauf hin dass auch dieses "kühne" postulat (ich denke er ist ein freund poppers) experimentell bestätigt werden konnte.
d.h. der satz entspringt der erfahrung und seine vorhersagen werden experimentell bestätigt. das ist alles was man erwarten kann. das ist genau das was man unter einer eperimentellen bestätigung versteht, maximal verstehen kann, wie muzmuz auch ausgeführt hat, denn messgrössen sind beschränkt.
weiter macht er wie üblich, er postuliert die existenz einer zustandsgrösse energie und die gültigkeit der erhaltung etc pp. richtig ist dass die sätze in der thermodynamik deswegen allein schon gelten. denn sie sind postulate des modells der thermodynamik. falsch ist dass sie sich deswegen in der wirklichkeit nicht beweisen müssten. ich hoffe das wurde daraus klar.
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ein anderes lehrbuch der thermodynamik von stephan und mayinger:

die beiden sagen dass der energieerhaltungssatz der mechanik nicht bewiesen werden kann, also erfahrungstatasache ist. (einwerfend kann man mal sagen dass es eigentlich irrelevant dafür ist dass sich eine aussage der naturwissenschaften empirisch beweisen muss ob man diese aussage nun postuliert oder formal ableitet. die formale ableitung ist logisch zwingend, es gibt keinen grund warum sich die wirklichkeit daran halten sollte. unsere erwartungshaltung hängt damit natürlich(aus erfahrung wiederum) stark zusammen)
jedenfalls ist auch ihre aussage zum ersten hauptsatz klar:
"jedes system besitzt eine extensive zustandsgrösse energie. sie ist für ein abgeschlossenes system konstant.
diesen satz bezeichnet man als den ersten hauptsatz der thermodynamik. er ist ein erfahrungssatz, kann also nicht bewiesen werden und gilt nur deshalb, weil alle schlussfolgerungen, die man bisher aus híhm gezogen hat, durch die erfahrung bestätigt werden."
man beachte auch hier die unterschiedliche bedeutung von beweisen und gelten. einmal ist eine formale ableitung gemeint, das andere mal die übereinstimmung mit dem experiment. durch die enge verbindung der physik mit der mathematik läuft das ständig quer.
danach machen sie so kecke umbenennungen wie l als arbeit und w als geschwindigkeit damit sich ganz sicher kein naturwissenschaftrler mehr zurechtfinden kann...
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der gerthsen darf natürlich nicht fehlen:
ganz klar, hier entspringt der hauptsatz natürlich auch der erfahrung. er spricht etwas nebulös von der jahrhundertelangen erfahrung der patentämter...ich bin mir gar nicht so sicher dass es patentämter schon seit jahrhunderten gibt...aber seis drum. er spielt ja damit genau auf das an was hier ausgang war, nämlich dass noch heute ständig konstruktionen solcher angebich den hauptsatz verletzender maschinen eingereicht werden.
wirklich genau ist der gerthsen in seinen formulierungen nicht scheint mir.
anschliessend ist aber erwähnt wie das mechanische wärmeäquivalent berechnet wurde. es ist und bleibt einfach eine erfahrungstatsache. natürlich immer auch auf der basis des jeweligen modells. das ändert ja aber nichts.
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hänsel und neumann schreiben in ihrem lehrbuch der physik zur phänomenologischen thermodynamik:
"alle bisherigen thermodynamischen untersuchungen zeigten, damm mn die thermodynamischen eigenschaften physikalischer systeme in voller übereinstimmung mit der experimentelln erfahrung beschreiben kann, wenn man die hauptsätze der thermodynamik zugrunde legt. "
die hauptsätze werden hier, phänomenologische thermodynamik, wie üblich axiomatisch eingeführt.
das nennt man dann erfahrung.
sie weisen auch darauf hin dass die übliche mathematische formulierung nur gilt für den spezialfall abgeschlossener phasen. aber vielleicht sollte man überhaupt mal anmerken dass auch allgemeingültigkeit nur im jeweiligen rahmen gilt. man würde nicht fertig werden den explizt in allen einzelheit darzustellen weil das nicht geht. so merkt jeder das an was ihm gerade einfällt, andere eben für selbstverständlich halten....man muss immer bedenken dass es hier um empirische wissenschaft geht und ohnehin alles auch experimentell definiert werden muss. man muss zweigleisig fahren. alein der messvorgang selbst zeigt das: basiert das messen ganz allgemein im ophysikalischen sinn auf einem streckenvergleich so basiert es im zugehörigen mathemtischen modell einfach auf dem satz des pythagoras. man kann also nicht falsch mathematisch messen, physikalisch sehr wohl. dass beides äquivalent zu behandeln ist, ich also physikalisch messe, diese ergebnisse im modell verwende und dieses modellergebnis wieder in physikalisches messen übersetzen kann, das ist der kern empirischer wissenschaft.
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joos, lehrbuch der theoretischen physik:
in den vorbemerkungen zur thermodynamik und klassischen statistik steht richtigerweise dass man sich der thermodynamik eben von den zwei seiten nähern kann, der phänomenologischen (das ist ja die übliche wenn man so ohne weiteres darüber plaudert) bzw der statistisch atomistischen seite.
für die phänomenologische gilt wieder ganz explizit: "stützt sich auf einige wenige postulate, die aus der erfahrung stammen und nicht beweisbar sind."
die hauptsätze erführen eine tiefere interpretation und begründung in der statistisch atomistischen betrachtungsweise. das ist richtig, zumindest aus diesem wissen heraus, die erfahrungstatsache selbst ändert das aber nicht.
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rebhan, theoretische physik:
auch ein pnänomenologischer betrachtungsansatz. betont wird die wichtigkeit der experimentellen bestimmung des mechanischen wärmeäquivalenz für die aufstellung des ersten hauptsatzes...von wegen nicht aus erfahrung formuliert...
rebahns ausführungen sind in unserem zusammenhang hier von interesse weil er einer der wenigen ist die den ersten hauptsatz ableiten. und zwar auf historischem weg über den erfahrungssatz dass es kein perpetuum mobile erster art gibt. er präzisiert als er st diese begriffe und nimmt das als empirisch bestätigte tatsache und leitet dann den ersten hauptsatz daraus ab ganz analog wie man auch den energiesatz der mechanikm ableiten würde, wenn man das denn machen muss, nämlich über einen kreisprozess.
wichtig ist dass diese ableitung nur unter hinzunahme der empirischen tatsache der nichtexistenz und damit der modellhaften unmöglichkeit eines perpetuum mobiles funktioniert! von einer auf rein formalen definitionen beruhenden formalen ableitung ohne empirische bestätigung kann keine rede sein, auch wenn es auf den ersten blick so aussieht. deswegen wird normalerweise der satz vom perpetuum mobile und der erste hauptsatz ja äquivalent genommen, was im modell natürlich eine (offensichtliche) tautologie bedeutet. auch rebhan widerspricht also der muzmuzschen ansicht frontal.
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zum schluss noch der fliessbach:
hier findet sich das experimentelle eher versteckt, er nähert sich dem auch eher statistisch als phänomenologisch. allerdings ist ja gerade die thermodynamik das bindeglied schlechthin zwischen der phänomenologie und der atimistischen betrachung der vorgänge dabei.
er leitet den ersten hauptsatz auch ab, aber eben aus experimentellen bedingungen.
grundsätzlich kann man experimentell aufteilen zwischen energieüberträgen bei denen aussere parameter wie volumen oder teilchenzahl konstant bleiben und übertragungen bei thermischer isolierung und gleichzeitiger änderung dieser äusseren prarameter.
da kommt man dann schnell auf den ersten hauptsatz, ich mach das jetzt nicht explizit. wichitg ist die fundierung in den experimentellen bedingungen. muzmuz erweckt den eindruck als wäre das alles ein glasperlenspiel und allein die definitionen führten schon zur notwendigen formulierung des ersten hauptsatzes.

mehrfach wurde darauf hingewiesen dass die phänomenologische thermodynamik quasi ein axiomatisches system ist ganz analog der newtonschen mechanik. ich würde mal von der frage absehen wollen ob das einer strengen mathematischen betrachtung standhält. tatsächlich ist es aber so dass ich einen axiomensatz immer durch einen anderen ersetzen kann. nämlich bestimmte axiome die vorher sätze waren während die früheren axiome jetzt sätze sind. das ist klar und man benutzt das um sich den jeweils praktischsten axiomensatz zurechtzuschustern. die ableitungsregeln mögen dabei auch noch variieren. die üblichen axiome in der thermodynamik sind nun mal die hauptsätze und deren einzige berechtigung besteht gerade deswegen in der übereinstimmung ihrer vorhersagen mit der erfahrung. ob man die unmöglichkeit des perpetuum mobiles nun voranstellt oder den ersten hauptsatz oder doe einfach als "äquivalent" bezeichnet, als alternative formulierungne oder wie auch immer. das ist letztlich irrelevant für die art und weise wie naturwissenschaft als empirische wissenschaft funktionieren muss.
der hinweis darauf dass man abstrakte grössen und zusammenhänge nicht direkt empirisch überprüfen kann ist zwar richtig. das meint aber auch niemand mit empirischer überprüfung. modell und empirische wirklichkeit sind nicht notwendigerweise kontinuierlich verbunden. nimmt man die wellengleichung der quantenphysik, dann hat man sich vollständig von der wirklichkeit in alltäglicher vorstellung gelöst. der wellengleichung entspricht nach allgemeiner auffassung keine physikalische sogenannte messgrösse. und auch das betragsquadrat wird "nur" als wahrscheinlichkeit interpretiert, die ist ganz sicher nichts konkreteres als die energie.
aber wie gesagt, das fängt schon ganz unten an. der druck ist definiert. messinstrumente benutzen genau diese definition um den druck zu ermitteln.
ist das deswegen ein zirkelschluss? in gewisser weise ja, in anderer nein. ein trugschluss wäre es wenn man glaubt dass der druck sich allein schon deshalb sinnvoll verwenden liesse weil man zur messung siene definition benutze. deswegen sind druckmessungen nicht per definition richtig.
entscheidend ist dass man vorhersagen macht aufgrund allegemeiner überlegungen. die müssen konkret sein. das nennt man dann empirische überprüfung. eine empirische "verifizierung" eines allgemeinen zusammenhanges gibt es tatsächlich nicht. das hat aber auch niemand gemeint, das wurde spätestens klar als das stichwort popper fiel. die gültigkeit allgemeiner sätze empirischer wissenschaften beruht auf der übereinstimmung daraus abgeleitetere konkreter vorhersagen mit experimentellen erfahrungen. dabei ist es relativ egal ob diese allgemeinen sätze nun formal abgeleitet sind oder nicht. denn sinnvolle logisch formale beschreibung ist ja selbst schon ein erfahrungswert.

auf gar keinen fall ist es allein deswegen unmöglich ein perpetuum mobile zu bauen weil man das formale modell der thermodynamik so ausgelegt hat dass das unmöglich ist. denn das ist zwar richtig. dass diese erfahrung aber diese allgemeingültigkeit besitzt ist nicht davon abhängig ob man ihr dies im modell zubilligt oder nicht sondern davon wie sich die wriklichkeit jedesmal aufs neue zeigt. wegen der annahmen auf denne die theroetische formulierung der thermodynamik beruht ist es tatsächlich unmöglich auf deren grundlage ein perpetuum mobile zu konstruieren. keinsfalls ist aber gesagt dass die themodynamik jede mögliche maschine richtig beschreibt. deswegen ist das alles erfahrung. und nicht nur eine frage der definition.

gruss

 

[lilith51]

AW: perpetuum mobile

Hallo muzmuz und mmark!

Ihr scheint das perpetuum mobile ja gerade erfunden zu haben, wenn auch nur verbal. Es sieht zumindest so aus, wenn ich eure Beiträge betrachte.
Inhaltlich kann ich euch schon lange nicht folgen, aber es entlockt mir jedesmal ein Schmunzeln, wenn ich sehe, dass schon wieder eine ellenslange Gegenrede geschrieben wurde.

Ich nehme an, das wird ein nie endender Thread!

Glückwunsch!
Lasst euch von mir nicht stören.


lilith

 

[mmark]

AW: perpetuum mobile

Hallo muzmuz und mmark!

Ihr scheint das perpetuum mobile ja gerade erfunden zu haben, wenn auch nur verbal. Es sieht zumindest so aus, wenn ich eure Beiträge betrachte.
Inhaltlich kann ich euch schon lange nicht folgen, aber es entlockt mir jedesmal ein Schmunzeln, wenn ich sehe, dass schon wieder eine ellenslange Gegenrede geschrieben wurde.

Ich nehme an, das wird ein nie endender Thread!

Glückwunsch!
Lasst euch von mir nicht stören.

liebe lilith,

den gedanken könnte man fast als naheliegend empfinden ;-)

"Die Wissenschaft sucht nach einem Perpetuum mobile. Sie hat es gefunden: Sie ist es selbst" Victor Hugo, 1863

gruss

 

[pispezi]

AW: perpetuum mobile

@muzmuz&mmark
lilith beschreibt genau meinen Eindruck von diesem thread - obwohl er sehr interessant ist!
Vielleicht kann man ja mal die folgenden praktischen Fragen mit schlicht ja/nein beantworten:

1) Kann man eine Vorrichtung herstellen, die beliebig lange eine geordnete makroskopische Bewegung ausführt, ohne dass ihr mit einer der bekannten Energiequellen dazu verholfen wird?

2) Kann eine solche Vorrichtung weiterhin so modifiziert werden, dass sie als unversiegbare "Energie"-Quelle für eine weitere Vorrichtung dienen kann, um dieser ebenfalls zu einer makroskopischen geordneten Bewegung zu verhelfen?

Ich habe das jetzt hier so formuliert, damit Perpetua Mobilia gefordert werden, die ein einfacher Mensch ganz simpel überprüfen kann. Denn, falls Perpetua Mobilia ÜBERHAUPT gehen, dann gehen auch SOLCHE!

LG, pispezi

 

[sartchi]

AW: perpetuum mobile

@muzmuz&mmark
lilith beschreibt genau meinen Eindruck von diesem thread - obwohl er sehr interessant ist!
Vielleicht kann man ja mal die folgenden praktischen Fragen mit schlicht ja/nein beantworten:

1) Kann man eine Vorrichtung herstellen, die beliebig lange eine geordnete makroskopische Bewegung ausführt, ohne dass ihr mit einer der bekannten Energiequellen dazu verholfen wird?

2) Kann eine solche Vorrichtung weiterhin so modifiziert werden, dass sie als unversiegbare "Energie"-Quelle für eine weitere Vorrichtung dienen kann, um dieser ebenfalls zu einer makroskopischen geordneten Bewegung zu verhelfen?

Ich habe das jetzt hier so formuliert, damit Perpetua Mobilia gefordert werden, die ein einfacher Mensch ganz simpel überprüfen kann. Denn, falls Perpetua Mobilia ÜBERHAUPT gehen, dann gehen auch SOLCHE!

LG, pispezi

pispezi -
würde das aber nicht im Klartext bedeuten, wenn so etwas konstruierbar wäre - wenn - dass es eigentlich unsere bekannten Naturgesetze außer Kraft setzt ??

sartchi

 

[pispezi]

AW: perpetuum mobile

pispezi -
würde das aber nicht im Klartext bedeuten, wenn so etwas konstruierbar wäre - wenn - dass es eigentlich unsere bekannten Naturgesetze außer Kraft setzt ??

sartchi

Tja, sartchi, darum - wenn ich es recht verstehe - disputieren ja muzmuz und mmark schon so lange:

Ist das "Verbot" eines Perpetuum Mobile (PM) eine reine Tautologie?
D.h. unsere Energiesätze BASIEREN auf dem Verbot eines PM, also kann es nach diesen Gesetzen prinzipiell keines geben. Hier würde ein erwiesenes PM GRUNDSÄTZLICH katastrophal für die Wissenschaft wirken.

Oder könnten Erweiterungen der naturwissenschaftlichen Kenntnisse PM ermöglichen? Dann wäre ein erwiesenes PM lediglich Anreiz zur Vervollständigung und Weiterentwicklung der Naturwissenschaft.

Mir scheint diese Frage sehr stark an den von beiden genannten Disputanden intensiv erörterten Randbedingungen unserer Thermodynamik (vor allem an dem Thema geschlossene/abgschlossene Systeme) zu hängen. Insbesondere wohl auch daran, ob das Universum selbst ein abgeschlossenes System ist.

Beispiel:
Manche Kosmologen sagen, dass die Ausdehnung des Universums nicht das Auseinanderstreben der Galaxien IM RAUM ist, sondern dass IM Universum dauernd neuer Raum gebildet wird, der die Entfernungen zwischen allen Galaxien dauernd erhöht.
Wäre das SO, käme ständig neue potentielle Energie in unsere Welt, ohne dass wir das wüssten. So wäre das Universum selbst ein Riesen-PM, und es ließen sich jede Menge kleine PMs daraus ableiten.
In so einem Fall wäre es das Universum selbst, das unser PM-Verbot als FALSCH erweist, und meine zweite Variante träfe zu.

Aber in einem hättest Du so oder so Recht:
Unsere BEKANNTEN Naturgesetze (die lediglich den aktuellen Stand UNSERER Erkenntnis zeigen) würden fundamental zu ändern sein.

LG, pispezi

 

[sartchi]

AW: perpetuum mobile

pispezi,

mir ist auch nicht ganz klar, warum unbedingt im thermodynamischen Bereich diese Diskussion erfolgt.
Es gibt auch ganz andere Bereiche und zwar die Teilchenphysik.
Dort müsste man meiner Meinung nach, wenn man nach einem PM sucht, ansetzen.

Ja, die verschiedenen Denkmodelle unseres Universums sind sehr interessant.
Mal sehen wie lange ich lebe und was sich da noch so alles tut im "Auffinden" von Tatsächlichem und Möglichem.

lb Gr sartchi