ستارگان دروغ و خیانت

جمع آوری آراء ، نظرات ، مقالات و یادداشتهای پراکنده ناریا (آقای ناصر پورپیرار)

ستارگان دروغ و خیانت

جمع آوری آراء ، نظرات ، مقالات و یادداشتهای پراکنده ناریا (آقای ناصر پورپیرار)

انرژی در سیستم های فیزیکی و ترمودینامیکی با بهره برداری خلا صفر

موومان

یکشنبه 22 مرداد 1391 ساعت 4:16 PM

سلام به همگی
فاجعه ی زلزله را به همه ی داغدیدگان و صاحبان وجدان بیدار تسلیت عرض می کنم.

آقای مجید رجبی
با تشکر از مطالب جالبتان. دو مطلب را متذکر می شوم:

۱. اینکه فرمودید اگر از هر ایرانی که فیزیک یا برق خوانده بپرسیم، می گوید این نقض قوانین فیزیک است، کاملا درست گفته اید. من هم تجربه ی مشابهی دارم. و این وضعیت محدود به ایران هم نیست بلکه در عمده ی جاهای دنیا وضعیت به همین منوال است. این درست است که می توان با استفاده از ۱۰۰ ژول انرژی اولیه، که به صورت دستی به سیستم تزریق می شود ۲۰۰ ژول انرژی بدست آورد، منتها به شرط «بهره گیری از منابع بیکران آشکار یا پنهان انرژی در طبیعت». به عبارت دیگر، این هرگز به معنای نقض قانون بقای انرژی و داشتن راندمان بالاتر از ۱۰۰ درصد نیست، بلکه این به معنای داشتن «ضریب عملکرد» (Coefficient of Performance) یا اختصاراً COP بالاتر از یک است. در علم ترمودینامیک، مفاهیم بازده (یا همان راندمان) و نیز ضریب عملکرد (یا COP) دو مفهوم متفاوتند و نباید آنها را باهم اشتباه گرفت.

راندمان برابر است با انرژی مفید خروجی تقسیم بر کل انرژی اولیه، که بنا بر قانون دوم ترمودینامیک، همیشه کمتر از یک خواهد بود؛ این تعریف برای تمام انواع سیستمها، اعم از تعادلی و غیرتعادلی قابل تعریف است. اما COP فقط در سیستمهای «غیرتعادلی» قابل تعریف است که حداقل دو ورودی انرژی دارند، یکی انرژی دستی توسط اپراتور و دیگری انرژی آزاد موجود در منابع در دسترس اعم از جریان آب رودخانه، گرمای اجسام، نور آفتاب، و حتی خلأ کوانتومی که سرشار از انرژی است. COP در طراحی سیستمهایی مانند پمپهای گرمایی (مثل یخچال خانگی) استفاده می شود. طبق تعریف، COP برابر است با نسبت انرژی مفید خروجی به انرژی دستی توسط اپراتور. و از آنجا که انرژی دستی اپراتور تمام انرژی ورودی را شامل نمی شود (چون یک ورودی دیگر هم داریم)، پس الزاماً COP همیشه کمتر از یک نیست، بلکه می تواند هر عددی بین صفر تا بینهایت را اختیار کند. سیسمتهای جالب آنهایی هستند که COP بزرگتر از یک داشته باشند، یعنی خروجی آنها بیشتر ورودی دستی اپراتور باشد.

اشتباهی که اکثر مردم مرتکب می شوند این است که تصور می کنند سیستمی که خروجی انرژی آن بیشتر از ورودی دستی توسط اپراتور باشد الزاماً باید راندمانی بالاتر از ۱۰۰ داشته باشد، حال آنکه سیستمهای با راندمان بسیار پایین، اما با COP>1 به راحتی قادر هستند که خروجی بیشتر از ورودی دستی توسط انسان را تولید کنند. با سه مثال تفاوت این دو را نشان بدهم.

مثال اول- در نیروگاههای حرارتی، سوخت شیمیایی (مثل گاز طبیعی) سوزانده می شود که مقدار زیادی از آن به صورت گرما و اصطکاک به هدر می رود و بخش کوچکی از آن ژنراتور الکتریکی را چرخانده و تبدیل به برق می شود. این نیروگاه بر اساس مفهوم راندمان عمل می کند که طبق قانون دوم ترمودینامیک همواره باید کمتر از یک باشد؛ یعنی برق خروجی بسیار کمتر از انرژی شیمیایی ذخیره شده در مولکول های گاز طبیعی خواهد بود.

مثال دوم- اما در نیروگاههای برقابی پشت سدها و نیز یخچالهای خانگی با وجود راندمان کمتر از ۱۰۰ درصد، COP بزرگتر از واحد است؛ مثلا COP یخچال برقی حدود ۴ تا ۵ است.

مثال سوم- یک سلول خورشیدی (solar cell) راندمانی برابر با ۱۷ درصد دارد که مقدار زیادی نیست. اما همین سلول خورشیدی وقتی که در معرض نور آفتاب قرار گیرد و برق تولید کند، COP آن عملاً بینهایت است، زیرا بدون آنکه لازم باشد کسی حتی یک ژول انرژی به سیستم تزریق کند، این سلول انرژی بیکران آفتاب را به برق تبدیل می کند (یعنی COP برابر می شود با عددی مثبت تقسیم بر صفر، مساوی با بینهایت).

به این ترتیب، اگر سیستمی بتواند به منابع بیکران انرژی (آشکار و یا حتی پنهان) موجود در طبیعت متصل شود، قادر خواهد بود تا خروجی بیشتر از ورودی دستی اپراتور تولید کند. بعضی از مخترعین صادقی که در گوشه کنار جهان از این نوع دستگاهها ساخته اند، دستگاه آنها به انرژی پنهان موجود در خلأ کوانتومی متصل شده و خروجی بیشتر از ورودی دستی اپراتور تولید کرده است.

۲. اما در عین حال، من هم با نظر آقای مهران موافقم. شما باید در نوشتار خود دقت بیشتری به خرج دهید. مثلا باید توجه کنید که فرمولهای علوم پایه (اعم از فیزیک و شیمی) متفاوت از فرمولهای صنعتی (مورد استفاده در شاخه های گوناگون مهندسی، در کنار فرمولهای علوم پایه) هستند. فرمولهای علوم پایه اعتبار خیلی بیشتری دارند و به راحتی در هر شرایطی نقض نمی شوند؛ اما فرمولهای مهندسی (مثل همان فرمولهایی که دوست شما در ساختن آهنربا و سیم پیچ نیاز داشته) غالبا ماهیت سست تری دارند و ممکن است در شرایط متفاوت، اعتبار آنها به راحتی نقض شود. علت این تفاوت آنجاست که فرمولهای صنعتی از تست سیستمهای پیچیده تر و بغرنج تری حاصل شده اند و نسبت به تغییرات پیکربندی سیستم حساسترند، حال آنکه فرمولهای علوم پایه ماهیت ساده تر، عام تر، و انعطافپذیر تری دارند.

آقا یا خانم از خوانندگان قدیم

اشارات خوبی داشتید. موضوع آغاز حیات در زمین یکی از مواردی است که در قالب تنگ علوم ناقص امروز نمی گنجد و احتیاج به بسط فیزیک، شیمی و زیست شناسی دارد تا جاییکه بتواند پدیده های غیرعادی مانند علیت معکوس یا Retrocausality (یعنی حرکت اطلاعات فیزیکی در جهت معکوس زمان، از آینده به گذشته، و در نتیجه باخبر شدن از آینده) را هم شامل شود. علیت معکوس پدیده ای ناشناخته نیست، زیرا بسیاری از ما آن را در رؤیاهای صادقه تجربه می کنیم، و در سوره ی یوسف هم بر صحت آن تأکید شده است.

یکی از بزرگترین ضعفهای فیزیک، شیمی و زیست شناسی امروز این است که فقط و فقط با علیت معمولی سروکار دارند، یعنی حرکت اطلاعات از گذشته به آینده (یا همان Causality)؛ در حالی که منطقاً باید علیت معکوس را نیز در مطالعات خود لحاظ کنند. شخصاً معتقدم که بدون در نظر گرفتن retrocausality توضیح مکانیزم تشکیل مولکولهای پیچیده ی حیات مانند DNA غیرممکن است.

آمون : ناظر است بر:

http://purpirar.blogsky.com/1391/05/22/post-2466/

یکشنبه 22 مرداد 1391 ساعت 06:21 ب.ظ