Soojusmasinad on ka põhilised keskkonnasaastajad. Kütuse põletamisel eraldub palju kahjulikke ühendeid. Kuid siiski kasutavad inimesed soojusmasinaid üha rohkem, sest ilma nendeta on elu raske ette kujutada. Nad teevad inimeste eest ära märkimisväärselt palju tööd. 2. Igiliikur Jumalamauiduenergiat kasutav igiliikur perpetuum mobile on füüsikaseadusi eirav utoopia. Ometi on ammustest aegadest loendamatud helged ja vähemhelged pead nuputanud igiliikuri loomise kallal ja ehitanud 10 vastavaid seadmeid puhuti üsna primitiivseid, siis jällegi üpris keerukaid. Kuid kõigi nende ühisomadusteks oli ja jäi see, et nad ei liikunud. Vähemalt mitte igavesti. Perpetuum mobile oli ja jääbki kättesaamatuks luuluks. Euroopasse saabus niisuguse masina idee 12. sajandiks Indiast Araabia kaudu
igiliikuvaks rattaks Villard de Honnecourt. Paaritu arv liikuvaid haamreid. Igiliikur ehk perpetuum mobile on masin, mis teeb tööd eimillegi arvelt. Võimatu kahe seaduse tõttu: - Energia jäävuse seadus - Termodünaamika esimene seadus Ükski masin ei saa teha rohkem tööd kui ta selleks energiat kulutab. Ühe igiliikuri aluseks on kehade kerkimine veepinnale. Plokid. 20 m kõrgune torn on täidetud veega - 14 õõnsat kuubikujulist kasti - Igaüks küljepikkusega 1 m. Kastid püüavad pinnale tõusta. Vees asub korraga ainult 6 kasti. Ülespoole tõstev jõud on 6 tonni. - Allapoole tirib kaste nende endi raskus. Väljuvad ülalt - 20 m kõrgune veesammas
MR(päevane) Eksami küsimused ja vastused: 1. Kas projekti nimi väljendab projekti sisu piisavalt adekvaatselt? Ei väljenda, kuna projekti nimi on ,,Igiliikuri leiutamine ja kasutuselevõtt". Projekti eesmärk, tegevuskava käib aga ,,Innovatsiooniteadlikkuse programmi" kohta. Ühes projektis on koos kaks erinevat projekti. Ühe projekti põhimõtteks oleks innovatsiooni edendamine teise igiliikuri kasutuselevõtt. ,,Igiliikuri valmistamine ja kasutuselevõtt" nimi on eksitav, kuna sisu lugedes selgub, et tegemist oleks hoopis õpilastele mõeldud leiutamise/tootearendmise üritusega(projektiga). 2. Kas projekti kavandamisel on tuginetud riiklikule vajadusele ja kas see vajadus on piisavalt selgelt välja toodud? Ei ja jah, projekti ,,Innovatsiooniteadlikkuse programmis" on mainitud, et plaanis on tõsta jätkusuutlike innovatsiooniprojektide arvu Eestis, aga pole otseseid põhjuseid
väljastpoolt. Sellist mehhanismi pole veel kellelgi õnnestunud ehitada, kuigi seda on juba ammu püütud teha. Katsetuste viljatus on tekitanud veendumuse, et igiliikurit ei saagi ehitada ja kehtib hoopis energia jäävuse seadus, üks moodsa teaduse põhialuseid. Mis igavesse liikumisse puutub, siis mõeldakse selle all pidevat liikumist, ilma et tehtaks tööd. Igiliikurid Üks vanemaid igiliikuri kavandeid mida tänapäevalgi tolle idee õnnetud fanaatikud realiseerida katsuvad, on järgmine. Ratta äärele, on kinnitatud pulgad mille otsas ripuvad rasked kuulikesed. Ratta iga asendi korral on parempoolsed kuulid keskpunktist kaugemal kui vasakpoolsed, järelikult peaks parem pool alati vasakut üles tõmbama ja seega ratta pöörlema panema. Niisiis peab ratas pöörlema iga-vesti või vähemalt seni, kuni telg ära kulub. Nii arvas ratta leiutaja.
Perpetuum mobile Perpetuum mobileks ehk igiliikuriks nimetatakse masinat, mis teeb tööd eimillegi arvelt ehk väljastab rohkem või vähemalt sama palju energiat kui on vaja masina käigushoidmiseks. Vastavalt energia jäävuse seadusele ning termodünaamika esimesele sedusele on igiliikuri loomine võimatu (vähemalt hetkel meile teada olevate ainete ning teadmiste abil) . Ja seega pole ühtegi mehhanismi veel olemas mida saaks nimetada igiliikuriks. Tihti räägitakse igiliikuritest kui igavestest liikujatest nii ülekantud kui ka otseses tähenduses, ent paljud ei anna endale aru, mida selle all tegelikult mõeldakse. Igiliikur peab liikuma igavesti iseenesest ja teeb samas ka tööd, et meil temast kasu oleks.
Termodünaamika I printsiip väidab, et juurde antud soojushulk läheb siseenergia tõstmiseks ja välisjõudude vastu tööks. Q = U + A Q- soojushulk- 1J U- siseenergia- 1J A- töö- 1J Igiliikur ehk perpetuum mobile on masin, mis liigub või teeb tööd igavesti. · Esimest liiki igiliikur teeb tööd eimillegi arvelt ehk väljastab rohkem energiat kui on vaja masina käigushoidmiseks. Vastavalt energia jäävuse seadusele ning termodünaamika esimesele sedusele on esimest liiki igiliikuri loomine võimatu. ISOPROTSESSID: Kui mingis protsessis kolmest olekuparameetrist jääb üks muutumatuks, siis on tegemist isoprotsessiga. 1. Iobaariline protsess: Jääval rõhul toimuvat protsessi nimetatakse isobaarseks protsessiks. . 2. isokoorne protsess: Isokoorne protsess toimub jääval ruumalal. 3. Isotermiline protsess: Isotermne protsess toimub jääval temperatuuril.
· Klassikalise füüsika perioodil,tänu elektromagnetismi arengule, loodi esimesed elektrilised sidevahendid. Uuringud optikas · Tänapäevani on veel ühese lahenduseta valguse olemus. Termodünaamika seadused · Termodünaamika I printsiip pani aluse energia jäävusseaduseadusele ja välistas igaveseks igiliikuri loomise ning võimaldas hakata tootma soojusmasinaid. Vaata videot kitsarööpalisest rongist Entroopia · Entroopia avastamine võimaldas hakata kasutama masinaehituses uusi tehnoloogiaid, aga pani ka uued alused loodushoiule ja keskkonnakaitsele. · Maad soojendav Päike (T=6000K) ja jahutajana toimiv maailmaruum (3K). Kasutegur 99.95%.
muinasjutulise reisi, kes isegi ei unistanud jõuda Läänemaailma. 15, Lisaks 1001 piletile, ostis ta samapalju Quingi dünastia tooli, mida sai vaadata kogu näituse ulatuses. 16, Forever Forever 2003 — suur ja samaaegselt õhuline näitus, 17, mis on tehtud hiinlaste tavaelu kõige kasulikemast vahenditest — nelikümmend kaks päris hiina ratast, mis olid tehtud 18, 1940 Shanghais ja koostas ringinstallatsiooni, omanäolise igiliikuri mälestusmärgi. 19, Descending light Descending light 2007 — suur valgusti, mis võttis kogu galerii ruumi. 20, Teos koosneb 60000 punasest kristallist. TA ei ripu laest vaid nagu oleks kukkunud maha ning ikka veel valgustab. 21, Punasel valgusel on seos Hiina kommunismiga ja traditsioonilise Hiina pidustusega. Descending light on osa tema valgusskulptuuridest, mida Weiwei alustas kakstuhat kaks aastal 2002 Chandelier teosest. 22, World map
1. TERMODÜNAAMIKA ESIMENE SEADUS Termodünaamika esimene seadus on sisuliselt energia jäävuse seadus. See on edasiarendus mehaanilise energia jäävusest võttes arvesse ka kehade siseenergia ning soojuse kui energiaülekandevormi olemasolu. (Näiteks hõõrdumise esinemisel on mehaanilise energia jäävus rikutud, kuna osa mehaanilisest energiast muundub siseenergiaks - soojuseks.) Termodünaamika esimest seadust võib ka sõnastatada järgnevalt: "Igiliikuri (perpetuum mobile) ehitamine on võimatu." See tähendab, et ei ole võimalik ehitada masinat (seadet), mis teeks tööd ilma väliskeskkonnast saadava soojuseta (energiata). Termodünaamika esimene seadus sätestab, et keha siseenergia (U) saab muutuda tänu soojushulgale (Q), mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle (A), mida süsteem teeb välisjõudude vastu: , kus Q on soojushulk, mille keha saab väliskeskkonnalt ning A on töö, mida keha teeb
Energia jäävus nergia jäävuse seadus väidab, et energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise ning kanduda ühelt kehalt teisele. Energia jäävuse seadusest järeldub, et energia, mille süsteem saab väljastpoolt, peab võrduma süsteemi siseenergia muudu ja süsteemist väljuva energia summaga (termodünaamika esimene seadus). Seadusest järeldub, et isoleeritud süsteemi siseenergia on jääv. Energia jäävuse seadus keelab I tüüpi igiliikuri konstrueerimise. Erirelatiivsusteoorias seotakse (seisu)energia ja (seisu)massi jäävuse seadus üheks. Seda väljendab massi ja energia ekvivalentsus kujul , kus E on energia, m mass ja c on valguse kiirus vaakumis. Massi ja energia ekvivalentsuse tõttu avastati, et mass võib muutuda enenrgiaks ja vastupidi. Kasutegur Kasuteguriks nimetatakse kasuliku energia ja masinale või seadmele antud koguenergia suhet. . Kasuteguri väärtus ei saa olla suurem ühest.
süsteeemi siseenergia suurendamiseks ning välisjõudude vastu tehtavaks tööks. Ei ütle midagi protsesside suuna kohta. Kui meil on 2 erineva temp keha, siis iseeneslikult hakkab soojus liikuma soojemalt jahedamale T1----)T2 Termodünaamika II printsiip Pole võimalik sooritada perioodilist protsessi, kus ühelt süsteemilt antud temperatuuril võetakse (kindel) soojushulk ning antakse samas koguses madalama temperatuuriga süsteemile. Järeldused: Teist liiki igiliikuri (soojusmootor, mis muundaks kogu temale antava soojushulga otseselt mehaaniliseks tööks) loomis võimalus. Kas saame Carnot tsüklist midagi rohkemat järeldada? Lähtume ideaalse gaasi olekuvõrrandist ning adiabaadi võrrandist pVy=const Valem .... Viies liikmed ühele poole ja arvestades juurdetuleva ja äratuntava energia erimärgilisust saame seose - ..... Jagades pööratava tsükli lõpmata hulgaks Carnot tsükliks, saame summa üldistusena integraali e ... Järeldused:
Kui suletud süsteemi moodustavate kehade vahel mõjuvad hõõrdejõud, siis mehaaniline energia ei säili. Osa mehaanilisest energiast muundub kehade siseenergiaks (soojenemine). Mis tahes vastastikmõjude korral energia ei teki ega kao, see üksnes muundub ühest vormist teise. See katseliselt kindlaks tehtud fakt väljendab fundamentaalset loodusseadust - energia jäävuse ja muundumise seadust. Üks energia jäävuse ja muundumise seaduse järeldusi on väide "igiliikuri" (perpetuum mobile) loomise võimatusest - masina, mis suudaks lõpmata kaua teha tööd, kulutamata seejuures energiat. Ajaloo annaalidesse on talletatud märkimisväärne kogus "igiliikuri" projekte. Mõnes nendest on "leiutaja" vead silmnähtavad, teistes aga maskeeritud aparaadi keeruka konstruktsiooniga ning ei ole kuigi lihtne mõista, miks masin tööle ei hakka. Viljatud katsed luua "igiliikurit" jätkuvad ka meie ajal
200 mg kofeiini on aga juba kogus, mille manustamisel enamikul inimestel tekivad kofeiinimürgituse nähud (üldine erutus, ärevus, uinumisraskused jms.) Pikemat aega suure koguse kohvi manustamisel võivad tekkida spontaansed äkkviha hood, kuivõrd joodud kogused kipuvad kumuleeruma. Paljud on seda kogenud, ilmselt vähesed seostavad seda aga kofeiini sisaldavate jookidega. (2) Energiajook, millest on tehtud igiliikuri sünonüüm, lubab tuhast tõusta ka kõige väsinumal. Enamik energiajookidest juuaksegi diskodel, baarides või autoroolis une peletamiseks, lootes nii aega juurde võita. (2) Teadma peab, et energiajook ega ka spordijoogid pole tavalised joogid. Spordijoogid on mõeldud treeninguga kaotatud elektrolüütide, vedeliku ja energia asendamiseks, energiajoogi ülesanne on olla erguti. Turul on olemas tegelikult ka nn hübriidid ehk
Märkus. Esitatud kujul pole antud valem päris korrektne järgmisel põhjusel. Süsteemi siseenergia on üheselt määra- tud süsteemi olekuga ning tema lõpmata väike muut on täis- diferentsiaal (dU). Töö ja soojus pole aga olekufunktsioo- nid, nende väärtused olenevad üleminekuteest ühest olekust teise ning seepärast on nad osadiferentsiaalid (A ja Q). Käesoleva kursuse raames võime antud ebatäpsuse endale lubada. Termodünaamika esimene printsiip välistab (esimest liiki) igiliikuri loomise võimalise. Igiliikur (perpetuum mobile) on kujuteldav masin, mis kuitahes palju kordi sama protsessi korrates teeb kasulikku tööd, seejuures väljastpoolt energiat juurde saamata. Valemist (20) järeldub, et dQ = 0 korral saame tööd dA = - dU vaid siseenergia vähenemise arvel. Gaaside soojusmahtuvused Soojusmahtuvuseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis on arvuliselt võrdne antud keha temperatuuri ühe kraadi võrra tõstva soojushulgaga
Termodünaamika esimene ja teine seadus. Hessi seadus. Termodünaamika esimene seadus on sisuliselt energia jäävuse seadus. See on edasiarendus mehaanilise energia jäävusest võttes arvesse ka kehade siseenergia ning soojuse kui energiaülekandevormi olemasolu. (Näiteks hõõrdumise esinemisel on mehaanilise energia jäävus rikutud, kuna osa mehaanilisest energiast muundub siseenergiaks - soojuseks.) Termodünaamika esimest seadust võib ka sõnastatada järgnevalt: "Igiliikuri (perpetuum mobile) ehitamine on võimatu." See tähendab, et ei ole võimalik ehitada masinat (seadet), mis teeks tööd ilma väliskeskkonnast saadava soojuseta (energiata). Termodünaamika esimene seadus sätestab, et keha siseenergia (U) saab muutuda tänu soojushulgale (Q), mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle (A), mida süsteem teeb välisjõudude vastu: ,
2.2 Mittetoimivus ja praktilised kasulikkusega seotud probleemid Vastavalt üldtunnustatud standardile ja tööstuslikule kasutatavusele peavad kõik leiutised patendi saamiseks reaalselt kasutatavad olema. See on leebe standart, kuna näiteks PTO 65 eeldab, et leiutaja väited tööstusliku kasutatavuse kohta on tõesed. Põhimõttelt takistab mittetoimivuse standard avaldajal patenteerida võimatut leiutist. Kõige klassikalisema näitena saab välja tuua igiliikuri (lad k perpetuum mobile), kus masin eirab füüsikaseadusi, seega on tegu võimatu ja mittepatenteeritava seadmega.66 Sama on seis ka nanotehnoloogias, kus leiutisi ootavad ees nõuded, kus tegemist on võimatute nähtustega. Kindlate seisukohtade puudumine ja üleüldine tundmatus on kasvatanud kriitikat, et tegu on ulmega, ning teadust nanotehnoloogias ei rakendata. Seega võib vastava skeptitsismi levik kaasa tuua nanotehnoloogia kui teadusharu komplitseeritud arengu,
saj e.m.a. , Eukleides) Üleslükkejõud (III, saj. e.m.a., Archimedes) Kang, kiil, vint, plokk (I - II saj. m.a.j.) Keskaeg ( VI - XIV saj.) Kehade ruumala mõõtmine sukeldusmeetodil ja erikaalu leidmine (XI saj. , Al Biruni, Omar Haijam) Kõverpeeglite fookuse leidmine, töid magnetismist (XIII saj.) Liikumise graafiline kirjeldamine (XIV saj.) Renessansi periood ( XV - XVI saj.) Keskkonna takistus, hõõrdejõud, kaja, kiirte käik läätsedes, igiliikuri võimatus, kapillaarsus (Leonardo da Vinci, XV saj.) Heliotsentrilise Päikesesüsteemi mudel (M. Kopernik XVI saj.) Universumi lõpmatus, maailmade paljusus, loodusseaduste ühtsus (G. Bruno XVI saj.) Füüsikateaduse tekkimine ( XVII saj. algusest 80-date aastateni) 13 Pikksilm, vaba langemise uurimine (Galileo Galilei) Õhurõhk (E. Torricelli) Rõhu edasikandumine (B
31 ENERGIA JÄÄVUSE SEADUS Energia jäävuse seadus väidab, et energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise ning kanduda ühelt kehalt teisele. Energia jäävuse seadusest järeldub, et energia, mille süsteem saab väljastpoolt, peab võrduma süsteemi siseenergia muudu ja süsteemist väljuva energia summaga (termodünaamika esimene seadus). See seadus teeb võimatuks igiliikuri konstrueerimise. Seadusest järeldub, et isoleeritud süsteemi siseenergia on jääv. Võimalus energia jäävuse seadust edasi arendada on seotud relatiivsusteooria valemiga , kus on energia, on mass ja on valguse kiirus vaakuumis. Selles valemis väljendub massi ja energia ekvivalentsus. Mass ja energia on üksteiseks muudetavad. Keha või kehade süsteemi mehaaniline koguenergia jääb liikumise käigus muutumatuks juhul
u siseenergia muutus ; l gaasi massiühiku poolt tehtud töö. Võttes u võrrandist (57) ja l võrrandist (59) , saame termodünaamika esimese seaduse matemaatilise väljenduse laiendatud kujul , arvutatuna gaasi massiühikule: q = cv T + p v (62a) On olemas ka teisi termodünaamika 1.seaduse väljendusviise, näiteks : süsteemi siseenergia muutus on võrdne soojushulga ja tehtud töö vahega; või esimese järgi igiliikuri "Perpetum mobile" ehitamise võimatus, so võimatus ehitada sellist masinat (seadet), mis teeks tööd ilma väliskeskkonnast saadava soojushulgata Q. Seega termodünaamika esimese seaduse võrranditeks on (62) ja (62a). 5.4. Entalpia. Paljudes termodünaamilistes arvutustes kasutatakse siseenergia kõrval sellist suurust mis võrdub siseenergia (u) ning rõhu ja süsteemi mahu korrutise (pv rõhu energia) summaga. Seda suurust nimetatakse entalpiaks.
selle teele? D: Miks peaks keegi nii tegema? Ma pole kunagi taolist kuulnud. Sellel pole lihtsalt mõtet. A: Kas teil on masinad või mingisugused transpordivahendid? D: Midagi taolist. Väljaspool planeeti reisime sellistega, mida maalased nimetavad "lendavateks taldrikuteks" aga planeedi piires neile sarnaste aparaatidega kuid väikse- matega. A: Millist kütust te kasutate? D: Me ei kasuta kütust. See on midagi igiliikuri taolist. Need töötavad igavesti, ilma kütuseta, kuigi neisse on ehitatud midagi ringidetaolist vastassuunaliste poolustega magnetitest, mis loovad välja see omakorda aktiveerub sellega, mida maalased nimetavad Merkabaks. Mõtete abiga aktiveeritakse kaks tetraeedrit, millede keskel on magnetid. Nende väli on haaratud miskit moodi tetraeedrite sees ja need hakkavad pöörlema, luues omamoodi jõuvälja, mis paneb aparaadi liikuma. Pooluste vaheta-
annaabi.ee 
