Widerlegen Sie diesen Verstoß gegen den Energieerhaltungssatz

Verstoß gegen den Energieerhaltungssatz Gedankenexperiment:

Stellen wir uns vor, ein Luftkompressor wird mit unglaublicher Effizienz erfunden. Dieser Kompressor komprimiert ein Gas und gewinnt 99 % dieser Energie zurück, wenn das Gas aus der Kompressionskammer entlassen wird. Bisher verstößt dies gegen keine Gesetze der Physik.

Stellen Sie sich nun vor, wir würden einen riesigen Wasserstoffballon nehmen und eine sehr große Masse auf eine beträchtliche Höhe heben. Der Wasserstoffballon lässt die Masse auf eine sehr hohe Plattform fallen, komprimiert dann seinen Wasserstoff bis zu dem Punkt, an dem er seinen Auftrieb verliert und absinkt. Der Ballon lädt dann eine andere Masse nach, dekomprimiert den Wasserstoff und wiederholt den Vorgang. Hätte der Kompressor mit 99% Wirkungsgrad weniger Energie verschwendet als das Gravitationspotential der angehobenen Massen, hätten wir dann nicht gegen die Energieerhaltung verstoßen? Wo ist also der Fehler in diesem Experiment?

Indem Sie den Ballon aufsteigen lassen, erlauben Sie der Atmosphäre, gegen die Schwerkraft zu arbeiten; Daher erhalten Sie Energie aus der Umgebung.
Fragen Sie sich, was passiert, wenn Sie die gesamte Masse der Erde auf Ihre hohe Plattform gehoben haben, und dann, denke ich, werden Sie sehen, was vor sich geht.
@DanielSank Das erklärt nichts. Wir erledigen immer noch "kostenlose" Arbeiten. Nehmen wir an, wir halten bei einem Viertel der Masse der Erde an. Das ist eine Tonne potenzieller Energie, die wir scheinbar aus dem Nichts bekommen haben.
Ich wollte einen Hinweis geben , nicht das Problem lösen. Vielleicht ist es ein schlechter Hinweis. Warum betrachtest du nicht die Energie von allem im Problem vor und nach einem Zyklus des Prozesses und schreibst deine Ergebnisse in den Frageposten? Es ist wahrscheinlicher, dass Sie eine Antwort von jemandem bekommen, wenn Sie sich etwas mehr anstrengen.

Antworten (1)

Wenn Sie versuchen, das Gas auszudehnen, um den Ballon wieder aufzufüllen, drücken Sie gegen einen höheren Druck: Sie müssen Energie hinzufügen, um zum ursprünglichen Zustand zurückzukehren.

Eine vollständige Berechnung ist schwierig, da thermische Effekte berücksichtigt werden müssen: Wie fließt die Wärme beim Aufsteigen des Ballons (ist der Ballon isoliert?) Und beim Komprimieren und Expandieren.

Aber das eigentliche Problem ist der Unterschied in der Druckumgebung.

Widerlegen Sie diesen Verstoß gegen den Energieerhaltungssatz
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v