Perpetuum mobile zweiter Art so möglich?

Hallo,
wenn man den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik hernimmt, http://de.wikipedia.org/wiki/Zweiter_Hauptsatz_der_T…,
dann kann man doch sehr wohl aus EINEM Wärmebad ein Gewicht anheben:
Man hat ein Sperre, die nur die Bewegung des Gewichtes nach oben zulässt. Wenn man dann einen mikroskopischen Rührer oder etwas ähnliches in ein Wärmebad taucht, das aus ganz vielen Teilchen aufgebaut ist, die sich frei durcheinander termisch bewegen, dann wird es doch passieren, dass es Druckschwankungen an dem Rüherer gibt und zwar so, dass er sich mal kurz in eine Richtung dreht. Nämlich in die in die die das Gewicht nach oben gezogen wird. Natürlich über einen Kraftwandler (Getriebe).
Dadurch würden die Teilchen langsamer, das Wärmebad als kälter. Die Maschine ist so http://de.wikipedia.org/wiki/Molekulare_Ratsche nur derart, dass nur der Rührer im Wasser steckt und ein Getriebe, also Kraftwandler, vorhanden ist.
Damit greift doch die Erklärung dort nicht mehr, warum das nicht funktionieren sollte. Denn der Sperrriegel ist nicht im Wärmebad  und wir haben einen Kraftwandler, so dass wir das Rad auch makroskopisch bauen könnten.

Oder:
Wenn man eine Solarzelle baut, die mit der Wellenlänge von infrarotem Licht funktioniert und über Dioden den Strom nur in eine Richtung fließen lassen kann, so dass der in einer Baterie gespeicherte Strom nicht mehr zurückfließen kann, so wird sich doch auch die Baterie über eine gewisse Zeit aus der Umgebungstemperatur aufladen. Zumindest solange die Elektronen noch genügend termische Energie haben, müsste es auch soweit gut funktionieren bis zu viel Wärme in Strom umgewandelt ist und die Elektronen für die termische Diffusion nicht mehr genügend Energie haben um das Spannungsgefälle mit einer Wahrscheinlichkeit zu überqueren, die groß genug ist, dass es in nennenswertem Ausmaß passiert.
Thermische Solarzellen gibt es: http://de.wikipedia.org/wiki/Solarzelle#Thermische_P…
Warum sollte mit diesen kein Widerspruch zum zweiten Hauptsatz möglich sein?

Warum sind das aber keine Perpetuum mobile zweiter Art bzw. wo ist der Denkfehler oder beinhaltet der zweite Hauptsatz solche exotischen Maschinen nicht und ist mehr als makroskopischer Erfahrungsatz zu interpretieren? Dieser sagt ja nichts über die Zeit aus, das heißt, dass man mit den obigen Maschinen auf diesem Wege sehr lange braucht um nenneswert Energie zu „gewinnen“? So in etwa, wie man warten muss, bis sich in einem Bad die heißen und kalten Teilchen durch Zufall von selber trennen würden.
Bei den obigen Szenarien dürfen die Lager auch Reibung besitzen bzw. die Drähte elektrischen Widerstand.
Man gewinnt aber bei beiden Szenarien Energie aus EINEM Wärmebad, was eigentlich im Widerspruch zum zweiten Hauptsatz steht, bis auf den Faktor Zeit.

Wie kann man das auflösen, bzw. was kann man dazu sagen?
Vielen Dank
Tim

Mikroskopisch und Makroskopisch
Hallo Tim,

Ratsche und Rührer sind beide Mikroskopisch, daher wirken die Mikrokräft auf beide, egal ob jetzt einer hier oder dort ist.

Solarzellen, die Licht ihrer eigenen Temperatur zu Strom verarbeiten gibt es sicher nicht.

Sobald Du jedoch in irgendeinem Rauschen eine systematische Ungleichverteilung hast, kannst Du natürlich Energie gewinnen. Diese Ungleichverteilung basiert jedoch auf einer Energiezufuhr oder einer Energie zur Entscheidung (Information).

Sobald es theoretisch möglich wäre, aus einer Badewanne auch nur eine winzige LED dauerhaft zu betreiben, würde dies sicher bald großtechnisch genutzt.

Gruß
achim

Solarzellen, die Licht ihrer eigenen Temperatur zu Strom
verarbeiten gibt es sicher nicht.

Aber jeder Körper strahlt im Infrarotbereich und diese Solarzelle kann diese Wellenlänge in Strom umwandeln. Aber man hat ja keine Leistungskurve angegeben, also nur wenn ein extrem heiße Quelle strahlt reicht die Leistung aus um in einem vernünftigen Maß Strom zu produzieren.
Immerhin gibts doch in den von mir beschriebenen Szenarien Vorrichtungen, die ein fließen von Energie nur in eine Richtung beeinflussen und damit wahrscheinlicher machen.
Aber es kann ja sein, dass im Thermischen Gleichgewicht diese Vorrichtung gar nicht funktioniert wie gedacht: http://de.wikipedia.org/wiki/Brillouin-Paradoxon
Gibt es eine anschauliche Erklärung, warum die Diode das Rauschen nicht so beeinflussen kann, dass ein Nettostrom entsteht?
Ich weiß, dass die Diode ja trotz Sperrrichtung ein Rauschstrom durchlässt in die „verkehrte“ Richtung. Ist das der Grund?

Zur Ratsche: Es heißt im Text ausdrücklich, dass der Sperrzahn auch von den Teilchen „bombardiert“ wird. Was ist aber wenn ich diesen über ein Gestänge aus dem Bad nehme und so dieser nicht mir „bombardiert“ wird?
So lange der Sperrzahn außerhalb des Bades ist, kann man doch nicht sagen, dass der Sperrzahn von den Teilchen ist, hier greift die Erklärung einfach nicht.
Wie kann man das beheben?

Hallo Tim,

Wenn man eine Solarzelle baut, die mit der Wellenlänge von
infrarotem Licht funktioniert und über Dioden den Strom nur in
eine Richtung fließen lassen kann, so dass der in einer
Baterie gespeicherte Strom nicht mehr zurückfließen kann, so
wird sich doch auch die Baterie über eine gewisse Zeit aus der
Umgebungstemperatur aufladen.

So eine „Solarzelle“ nennt sich Thermoelement:
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelektrizit%C3%A4t

MfG Peter(TOO)

Hallo,

auch so etwas ist nicht möglich. Wann bekommt man das endlich mal in die Köpfe - seufz.

Darüber haben sich schon so viele Leute den Kopf zerbrochen. Wenn das möglich wäre, wäre diese unsägliche Energieeinspeisungsgesetz endlich obsolet und wir könnten unsere Kohle wieder sinnvoll einsetzen.

Gruß vom Raben

Hallo,

bevor du die obige Frage stellst, könntest du hier im Archiv bei www unter:

perpetuum mobile 2. art

nachlesen.
Dort findest du mehrere Diskussionen z.B.:

http://www.wer-weiss-was.de/physik/hilfe-perpetuum-m…

http://www.wer-weiss-was.de/physik/perpetuum-mobile#…

http://www.wer-weiss-was.de/physik/maximum-an-polari…

Molekulare Ratsche:
http://www.wer-weiss-was.de/physik/molekulare-ratsch…

http://www.wer-weiss-was.de/physik/waermepumpe–5#41…

Gruß

Sven Glückspilz

Hallo,

So eine „Solarzelle“ nennt sich Thermoelement:

Ein Thermoelement funktioniert nur über eine TemperaturDIFFERENZ.
Und gerade das wollte der Fragesteller aber ausschließen, wenn ich das richtig verstanden habe.
Gruß
Testare_

Hi.

„Die Gültigkeitsgrenze des zweiten Haupsatzes werden wir dann erst mit Sicherheit sagen können, wenn wir gelernt haben Maschinenbedingungen auf molekulare Ebene zu installieren (Hartmann um 1900 in seinem Buch Die moderne Physik)“

Eigentlich wäre man schon lange (ca. zwanzig Jahre) so weit.

Also hier mein Gedankenexperiment frei nach dem maxwellschen Dämon, (ohne jeglicher Mechanik):

Zutaten:

Ein-Atom-kontakte Leiter (Gibt sie und sie sind beinahe Supraleiter, ihr Wiederstand ist ca. 300 000000 mal niedriger als ihren makroskopischen Brüder. Die können sieben bis vierzehn Mikroamperre leiten je nach Metalart.

Molekulare Magnet (gibt auch schon eine Menge)

Zwei thermisch getrennte Wärmebäder.

Jetz macht man aus diesem Leiter eine Spule (oder unzählige:smile: und installiert sie in enem den Bäder. Da kommt auch der bzw. die Magnet/te hin.
Der kann sich (z.B in einem Kollodium) thermisch frei bewegen. Irgendwann passiert einer eine der Spule/n.
Der dadurch induzzierter Strom wird auch mit so einem Leiter in den anderen Bad geführt wo durch einnen Wiederstand kurzgeschlossen ist.

Einer Behälter (mit der Spule) kühlt sich ab der andere erwärmt sich.

Fertig.

Wo ist da der Haken???:smile:

Balázs

hallo

vielleicht sehe ich das ja alles komplett falsch…

du willst also die wärme eines wärmebades direkt in bewegungsenergie umwandeln.

nebenbedingung: die eigentliche mechanik ist ausserhalb des wärmebades.

du benötigst also die temperaturdifferenz zwischen wärmebad und „dem aussenbereich“. in einem geschlossenem system wird der aussenbereich bald die selbe temperatur haben wie das wärmebad. du musst durch aufwendung von energie diese differenz weiter aufrecht erhalten. das aufrechterhalten der differenz benötigt aber zumindest gleich viel energie wie die, die du durch deine maschine gewinnen kannst.

dein perpetunuum mobile der zweiten art wird also nur solange funktionieren, solange deine maschine und deren umgebung nicht die selbe temperatur angenommen hat wie dein wärmebad. d.h. die „leistung“ der maschine wird anfangs noch brauchbar sein aber ziemlich bald gegen null gehen - wobei du dann aber auch sehr viel energie aufgewendet haben musst, um das wärmebad herzustellen. genau genommen erzeugt deine maschine damit niemals energie sondern speichert diese nur für späteren gebrauch.

sieh es ein - am perpetunuum mobile haben sich schon sehr viele versucht und keiner hatte erfolg. aus aktueller sicht ist es schlicht unmöglich.

lg
erwin

hallo erwin rockenbauer,

du willst also die wärme eines wärmebades direkt in
bewegungsenergie umwandeln.

dein perpetunuum mobile der zweiten art wird also nur solange
funktionieren, solange deine maschine und deren umgebung nicht
die selbe temperatur angenommen hat wie dein wärmebad. d.h.
die „leistung“ der maschine wird anfangs noch brauchbar sein
aber ziemlich bald gegen null gehen - wobei du dann aber auch

was sagst du, wenn „Tim“ mit seiner kraftmaschine ein schiff auf dem ozean betreibt, in dem seine geheimnisvolle maschine vorne meerwasser einzieht und es hinten etwas kälter ausstößt?
der ozean würde sich in dem maße in dem die maschine ihm wärme entzieht etwas abkühlen.

„Da aber die Wärmemengen, welche wir dem Ozean entziehen könnten, ohne daß eine merkliche Abkühlung desselben eintritt, praktisch genommen unbeschränkt sind, hätten wir damit die Möglichkeit, eine Kraftmaschine ohne Kosten auf praktisch unbeschränkte Zeit in Betrieb zu halten.“ (aus: werner kuhn, physikalische chemie, quelle & meyer verlag 4. aufl. kapitel: ’Zweiter Hauptsatz der Wärmetheorie’ unter: ’Perpetuum mobile 2. Art’).

da kann „Tim“ doch einige zeit fahren bis der gesamte ozean abgekühlt wurde.
wo liegt die krux?

lg

sven glückspilz

p.s.
[entschuldige falls es dir widersprechen sollte, aus gründen des richtigen zitierens habe ich im zitat auch großbuchstaben (ebenso bei: „Tim“) verwendet]

Haken im Rauschen

Wo ist da der Haken???:smile:

Ich denke der ist da, dass die Elektronen im Widerstand „rauschen“. Je wärmer es wird, desto mehr bewegen sie sich, die dann natürlich, aufgefasst als mikroskopische Stromflüsse, auch ein Magnetfeld induzieren, den Magneten antreiben und der wiederum Moleküle antreibt und so die Wärme wieder zurück kommt.

Anschauliche Erklärung Brillouin-Paradoxon
Ich möchte nochmal kurz das Brillouin-Paradoxon hervorheben, da ich denke, dass man viele Beispiele versteht, wenn man das hier begreift.
http://de.wikipedia.org/wiki/Brillouin-Paradoxon
Da steht die Formel, bei dir nicht alle Buchstaben erklärt sind.
Ich sehe auch nicht, wie man sich anschaulich erklären kann, warum das Paradoxon keins ist, also warum man es mit der Diode nicht schafft, selbst mit einer idealen Diode, einen Nettostrom zu generieren, solange beide Bauteile die gleiche Temperatur haben.

Erstmal, hier die Definition einer idealen Diode: http://de.wikipedia.org/wiki/Diode#Ideale_Diode_.2F_…
Das heißt also, wir dürfen für diese Betrachtung kein Schaltermodell annehmen, hier müsste sonst ein Nettostrom entstehen. Aber dann müsste man auch einen idealen ohmschen Widerstand annehmen und da gibt es ohne Spannung von außen auch keine Spannungsschwankungen bzw. Fluktuationen.

Also ich vermute, dass bei gleicher Temperatur Diode und Widerstand gleich viel rauschen und sich die Fluktuationen im Mittel kompensieren und es in den zufälligen Nettoströmen noch keine Sperrrichtung gibt, siehe Leckstrom.
Erst wenn sich die Temperaturen unterscheiden, ist das Rauschen unterschiedlich groß und die zufälligen „Netto-Stromspitzen“ gehen über den Bereich des Leckstroms.

Ist die Argumentation so korrekt oder ist da was nicht richtig?

Der Einwand termische Influenz induziert elektrische und umgekehrt ist chon gut und man kann sie mit halbwegs empfinlichem Gerät beim handelsüblichen Widerständen schon messen die mal zu mal plötzlich funken aber sind die Effekte immer in der selben Größerordnung? Wenn ja, dann warum kann ich Kaffe kochen?:smile:
Da währe noch die makroskopische Erfahrung, daß gute elektrische Leiter gleich gute Wärmeleiter sind und so für einen Ausgleich durch die Leitung gesorgt wird im Betracht zu ziehen.
Ob, daß auch wie die elektrische Leitfähigkeit ausgemessen wurde und da auch so eine „Anomalie“ festgestelt wäre ist mir aber leider unbekannt.

Hi,
Und die Solarzelle?
eben auch gut 5000K auf der Sonnenseite und der zweite Teil hat eben deutlich weniger 330-360K, das ist eine Temperaturdifferenz.

OL

Wieso ich hab schon einmal ein funktionierendes echtes gesehen…

Hallo,

Und die Solarzelle?
eben auch gut 5000K auf der Sonnenseite und der zweite Teil
hat eben deutlich weniger 330-360K, das ist eine
Temperaturdifferenz.

eigentlich handelt es sich vor allem um eine Energiedifferenz, die da ausgenutzt wird.
Gruß
Testare_

hallo

die frage ging eindeutig in richtung perpetuum mobile der zweiten art. die von dir beschriebene maschine ist eine normale wärmekraftmaschine, die aus der temperaturdifferenz zweier medien (meer und luft) seine energie bezieht. es spricht absolut nichts dagegen, eine hocheffiziente wärmekraftmaschine zu bauen - nur stelle ich mir da weitaus einfachere dinge vor (wie z.b. solarantrieb, geothermie, o.ä.).

aber es bleibt trotzdem dabei, dass es nach heutigem wissen kein perpetuum mobile egal welcher art gibt.

lg
erwin … mehr auf http://w-w-w.ms/a4desf

Hallo Erwin Rockenbauer,

es zeigt erschütternd wenig Fachkenntnis, wenn du über die bei Werner Kuhn, Physikalische Chemie angegebene und von mir zitierte Maschine schreibst:

zweiten art. die von dir beschriebene maschine ist eine
normale wärmekraftmaschine, die aus der temperaturdifferenz
zweier medien (meer und luft) seine energie bezieht. es

Falls hier jemand mitliest, bringe ich nochmals die von mir bereits zitierte Stelle mit der von dir leider völlig falsch als: „normale wärmekraftmaschine“ bezeichneten Vorrichtung:

„Da aber die Wärmemengen, welche wir dem Ozean entziehen könnten, ohne daß eine merkliche Abkühlung desselben eintritt, praktisch genommen unbeschränkt sind, hätten wir damit die Möglichkeit, eine Kraftmaschine ohne Kosten auf praktisch unbeschränkte Zeit in Betrieb zu halten.“
(aus: werner kuhn, physikalische chemie, quelle & meyer verlag 4. aufl. kapitel: ’Zweiter Hauptsatz der Wärmetheorie’ unter: ’Perpetuum mobile 2. Art’).

Werner Kuhn beschreibt ein Perpetuum mobole der zweiten Art. Daß du das nicht verstehst, konnte ich nicht wissen.

Gruß

Sven Glückspilz

hallo

ich kopiere mal frechweg aus wikipedia (ja ich weiss: eine enzyklopedie ist nicht zitierfähig - aber was solls):

„Ein Perpetuum mobile zweiter Art soll Arbeit aus der Umgebungswärme gewinnen, ohne dass ein natives Temperaturgefälle notwendig wäre.“

du beschreibst eindeutig eine maschine, die ein natives temperaturgefälle benötigt.

wenn werner kuhn der meinung ist, dass es möglich ist, aus der temperatur des ozeans sehr billig energie zu gewinnen, dann wird er schon recht haben. ich behaupte ja nicht, dass der vorschlag sinnlos ist. es ist aber trotzdem immer noch kein perpetuum mobile - lediglich eine reichlich vorhandene, billige energiequelle - so wie auch z.b. geothermie in island. oder solarenergie in der wüste.

und wenn es ausreicht, dass irgendwer in irgendeinem buch in irgendeinem kontext irgendwas geschrieben hat, damit dinge, die schon längst als unmöglich bewiesen wurden, plötzlich doch möglich sein sollen, dann können wir die wissenschaft gleich am friedhof der ignoranz begraben.

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Hi

die von dir beschriebene maschine ist eine
normale wärmekraftmaschine, die aus der temperaturdifferenz
zweier medien (meer und luft) seine energie bezieht. es
spricht absolut nichts dagegen, eine hocheffiziente
wärmekraftmaschine zu bauen

Leider aber S.Carnot und sehr energisch:smile:.
Tja nicht umsonst hies er Sade dieser Sadist.
Niedertemp WM und hocheffiziez, interessante Behauptung.
Zeige eine.

Balázs