열역학제2법칙 증명 또는 부정하는 실험방법 - 김청민

[주남식]

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열역학제2법칙의 타당성 확인 실험 제안

 작성자

김청민 (iamgame)                        

 번호

398

 조회수

2

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 작성일

2003-09-23 오전 12:58:49

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열역학제2법칙 증명 또는 부정하는 간단한 실험방법을 제안합니다.

1) 밀폐된 실린더와 피스톤으로 갇혀있는 기체를 팽창시킬 때 팽창속력에 따라

    팽창후의 기체온도가 같은지 다른지 관찰

2) 끓는점이 낮은 수증기 같은 것을 엔진에서 팽창시키면 수증기 일부가 액화하면서

    수증기가 가진 잠열이 엔진의 동력으로 바뀌는데 (이것은 모든 발전소 터빈에서

    일어나고 있는 확실한 현상임)  이때 스스로 액화되는 비율을 얼마나 높일 수 있는지

    관찰

만약 1)에서 팽창후 기체온도가 달라지거나 2)에서 액화되는 비율이 높아지면 카르노

열효율보다 높은 효율의 엔진제작이 가능하기 때문에 열역학제2법칙은 부정된다.

알기 쉽게 설명하면 1)에서는 팽창시 온도는 크게 낮아지나 압축후 온도는 약간만 오르게

할 수 있어서 팽창압축 1사이클 뒤 기체온도는 처음보다 낮아진다.

2)에서는 팽창후 대부분이 액화하면 압축하는데 필요한 동력이 거의 없기 때문에

팽창압축 1사이클로 동력을 빼내게 되고, 처음의 기체는 차가운 액체로 변한다.
 

즉 저온열원이라는 것이 필요없게 됨

(열원이 1개인 엔진이 성공하면 열역학제2법칙은 부정됨)

열역학제2법칙이 맞는다면 1)에서는 팽창속력에 관계없이 팽창후 기체온도가 같고

2)에서는 어떤 조건에서도 응축(액화)이 조금밖에 일어나지 말아야 합니다.

[chrisJericho]

또다른 해석-1)이 성립한다고 해도 원래 상태로의 복원을 위해서 일이 필요하다. 또한 가장 많은 일을 창출해 낼수 있는 팽창속력은 분자운동속도와는 관련 없는 구간에서 드러난다. 즉 일정조건속에서의 단열팽창의 속도가 가장 많은 일을 창출해 내는 팽창속력이다.

[주남식]

"가장 많은 일을 창출해 내는 팽창속력 = 일정조건속에서의 단열팽창의 속도"라 하셨는데, 그 속도를 어떻게 구할 수 있나요? "일정조건"의 내용이 뭐죠?

[chrisJericho]

일정조건=임의의 압력과 임의의 부피, 임의의 온도. 그 속도는 dv/dt=P(t)S/m 을 통한 적분으로 구할 수 있음.시간에 따른 함수가 됨