by
Οι μηχανές και η σημασία τους
Πριν πούμε τι είναι οι θερμικές μηχανές θα μιλήσουμε γενικότερα για τις μηχανές. Μηχανές ονομάζουμε τα τεχνήματα τα οποία όταν λειτουργούν παράγουν έργο. Είναι ίσως τα πιο σπουδαία τεχνήματα που έφτιαξε ο άνθρωπος, αφού με τη βοήθειά τους παράγονται όλα τα καταναλωτικά αγαθά. Με τη λειτουργία των μηχανών παράγονται οι τροφές μας( αφού με τη βοήθεια των μηχανών οργώνουμε σπέρνουμε, θερίζουμε κλπ), τα ρούχα μας, παρέχεται νερό στις βρύσες μας, μεταφερόμαστε κλπ. Η κατασκευή τους απήλλαξε την ανθρωπότητα από τη δουλεία, αφού το ρόλο των μηχανών πριν αυτές εφευρεθούν τον παίζανε οι άνθρωποι ( δούλοι – υπηρέτες ) και τα ζώα. Αρκεί να σκεφτείτε ότι στην εποχή του Περικλεούς στην Αρχαία Αθήνα, ζούσανε περίπου 30.000 πολίτες και 300.000 σκλάβοι. Σε κάποια δίκη της εποχής εκείνης ένας πολίτης κατηγόρησε κάποιον άλλον, ότι αδίκως παίρνει κάποιο κρατικό επίδομα φτώχιας, αφού δεν είναι φτωχός. Και αυτό αποδεικνύεται από το γεγονός ότι έχει δικό του άλογο. Ο Λυσίας που ανέλαβε να υπερασπίσει τον φτωχό, ένα από τα πολλά επιχειρήματα που ανέπτυξε ήταν ότι πράγματι ήταν φτωχός, αφού δεν είχε ούτε έναν δούλο.
Διαβάστε τη συνέχεια…
Καλημέρα Πάνο.
Μια πλήρης κατατοπιστική θεωρία…
Σε ευχαριστώ.
Μπράβο Πάνο.
Άριστη!
Μερικές παρατηρήσεις λεκτικής φύσεως :
– Η ετυμολογία της μηχανής είναι από τη λέξη ΜΗΧΟΣ=βοήθεια .. Από τον αρχαίο τύπο [μᾶχαρ μῆχαρ] δείχνει τη βοήθεια που , από την κατασκευή της, προσέφερε στον άνθρωπο αφού ακόμα και η ετυμολογία της αυτό δείχνει.
– Όταν οι ισπανοί έφτασαν στην λατινική αμερική είδαν ένα εξελιγμένο πολιτισμό με χιλιάδες όμως για αχθοφόρους αφού δεν είχαν ανακαλύψει τον τροχό. Αυτό δείχνει τη βοήθεια που, ακόμα και μια απλή μηχανή, μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο.
– Η έκφραση "ροή θερμότητας", που συναντάται στο κείμενο συχνά αλλά και σε πολλά βιβλία, ακόμα και πανεπιστημιακά όπως π.χ.η κόμη της Βερενίκης, μπορεί να δημιουργήσει παρανοήσεις , ιδιαίτερα στους μαθητές , μια και από τον ορισμό της η θερμότητα είναι ενέργεια που ρέει (μεταβιβάζεται) από το ζεστό στο κρύο σώμα. Καλύτερα "ενέργεια που ρέει ή μεταβιβάζεται ως θερμότητα "
Διονύση και Γιάννη σας ευχαριστώ πολύ για τα καλά σας λόγια. Αγαπητέ συνάδελφε Κασωτάκη Χ. Σ' ευχαριστώ για πληροφορία σχετικά με την ετυμολογία της λέξεως μηχανή που θα ομολογήσω ότι δεν την ήξερα. Θα μου επιτρέψεις όμως να διαφωνήσω στην τοποθέτησή σου ότι θερμότητα είναι η ενέργεια που ρέει. Το έργο και η θερμότητα έχω την άποψη ότι δεν είναι μορφές ενέργειας αλλά διαδικασίες-τρόποι με τις οποίες μεταφέρεται ενέργεια από ένα σώμα σε ένα άλλο ή μετατρέπεται από μία μορφή σε μία άλλη. Γιατί αν λέμε αντί για ροή θερμότητας, ροή ενέργειας, το ίδιο θα πρέπει να πούμε και για το έργο. Έτσι καταλήγουμε σε ένα λάθος που γίνεται αρκετές φορές λέγοντας ότι το έργο της τριβής μετατρέπεται σε θερμότητα. Το έργο και θερμότητα δεν μπορούν να συνταχθούν με το ρήμα "έχω" γιατί δεν είναι ενέργειες. Είναι διαδικασίες. Ασπάζομαι πλήρως τις απόψεις του John W. Jewett California State Polytechnic University που ξετυλίγονται με πολύ ωραίο τρόπο σε 5 άρθρα που έχουν μεταφραστεί και στα ελληνικά.
http://dide.ker.sch.gr/ekfe/epiloges/6_artra/diafora_epistimoarthra.html
άρθρα 67
Πιστεύω ότι όλα είναι θέμα ορισμού για τη διαφωνία μας… Αν ορίσουμε τη θερμότητα όπως την ορίζει το σχολικό βιβλίο ως "την ενέργεια που μεταφέρεται από ζεστό σε ένα κρύο σώμα εξ' αιτίας της διαφοράς θερμοκρασίας" τότε δεν έχει νόημα η φράση "θερμότητα που μεταφέρεται" ή "ροή θερμότητας" καθώς , αν αντικαταστήσουμε στη λέξη θερμότητα την έκφραση "ενέργεια που μεταφέρεται" βγάζουμε την ταυτολογία "ενέργεια που μεταφέρεται που μεταφέρεται" που δείχνει ότι κάτι έχουμε κάνει λάθος. Κάποιοι , με πιο ακραίες απόψεις, π.χ.προτείνουν ότι η θερμότητα δεν είναι καν ουσιαστικό, στις οποίες όμως φαίνεται η διαφορά θερμότητας και έργου που χρησιμοποιήσατε ως αντιπαράδειγμα και γιατί αυτό που μπορούμε να γράψουμε για το έργο δεν μπορούμε να το γράψουμε για τη θερμότητα είναι… μαζεμένοι στο παρακάτω άρθρο και στις παραπομπές του.. Παραμένω,μαζί με κάποιους της ΑΑPT πάντως οπαδός της πρώτης άποψης για διδακτικούς κυρίως λόγους..
http://aapt.scitation.org/doi/10.1119/1.1341254
Πάνο πολλά συγχρητήρια για την εργασία .
Είμαι σίγουρος πως θα χρησιμοποιηθεί απο πολλούς και ακόμα και αν δεν μπουν στον κόπο να γράψουν ένα ευχαριστώ … είναι σίγουρο πως το νιώθουν και με την πρώτη ευκαιρία κάποιας δια ζώσης συνάντησης σίγουρα θα την εξέφραζαν …
Ευχαριστούμε.
Πάνο και Χαράλαμπε
Για την χρήση του όρου θερμότητα …γνωστά προβλήματα.
Αλλά έχω και εγώ κάποιες ενστάσεις για όσα γράφονται ( ίσως όχι όλες σωστές )
Πάντως είναι ποσότητα, δηλαδή μέγεθος Q και μάλιστα ομοειδές όλων των άλλων W, U (αφου προστίθεται η αφαιρείται με αυτά )
Δεν συντάσσεται με το ρήμα έχω όπως και άλλα μεγέθη, ποσότητες όπως η δύναμη F ή το έργο … διότι ανήκει στα λεγόμενα δυναμικά μεγέθη.
Δεν είναι διαδικασία … γιατί οι διαδικασίες δεν ποσοτικοποιούνται και δεν μετρούνται με μονάδες Joule.
Δεν είναι ροή αλλά το καθαρό μακροσκοπικό ισοζύγιο ενέργειας που ανταλλάσσεται μεταξύ δυο υποσυστημάτων λόγω διαφοράς θερμοκρασίας ( και άρα εσωτερικής ενέργειας ) Λέω καθαρό ισοζύγιο διότι η όλη ανταλλαγή σε μικροσκοπικό επίπεδο γίνεται με ανοργάνωτο τρόπο … Έτσι παρά το γεγονός πως τα ποσα ενέργειας συνήθως μεταφέρονται μεταξύ θερμού και ψυχρού υποσυστήματος μακροσκοπικά ταυτόχρονα δι’ αγωγής, με μεταφορά ύλης και δια ακτινοβόλιας είναι δύσκολο να καθορίσουμε σε πολλές περιπτώσεις και σε μικροσκποπικό επίπεδο κατεύθυνση της μεταφοράς και να αποκλείσουμε π.χ. την μεταφορά ψυχρών μαζών ή την ακτινοβολία SB από το ψυχρό .
Ασφαλώς όταν δίνουμε ορισμό ενούς όρου ξεκινάμε από την ένταξη του οριζόμενου σε ένα υποσύνολο το οποίο θεωρούμε ότι υπάρχει ομοφωνία ως προς την κατανόηση της χρήσης και των ορίων. Εδώ πρέπει να εντάξουμε την Θερμότητα στο υποσύνολο “ποσό ενέργειας” για το οποίο θα δεχτούμε ότι υπάρχει προσύμφωνο ορισμού. Μετά πρέπει να διαχωρίσουμε την θερμότητα από όλα τα άλλα στοιχεία του υποσυνόλου “ποσά ενέργειας”. Για το λόγο αυτό μπορούμε να προσθέσουμε προτάσεις όπως : α) το οποίο μεταφέρεται λόγω διαφοράς θερμοκρασίας… ή : β) το οποίο μεταφέρεται από το θερμότερο στο ψυχρότερο υποσύστημα ( σηματοδότώντας ότι μακροσκοπικά το ισοζύγιο έχει πάντα πρόσημο που καθορίζεται από την ανισότητα των θερμοκρασιών )
Επίσης αν η θερμότητα είναι “ποσό ενέργειας που μεταφέρεται…κ.λ.π” … πιστεύω ότι έχουν νόημα προτάσεις δευτερεύουσες που θα καθορίσουν την κατευθυνση της μεταφοράς. Όταν γράφουμε ότι η θερμότητα είναι μεταφερόμενο ποσό ενέργειας προσδίδουμε ως καθοριστική την ιδιότητα να μεταφέρεται στην Θερμότητα ( δηλαδή την συνδέουμε με διαδικασία μεταβολής όχι κατάστασης ) και προσθέτουμε και άλλες δευτερεύουσες προτάσεις για να διαχωρίσουμε από άλλα μεταφερόμενα ποσά ενέργειας όπως το έργο . Το επιχείρημα περί διπλασιασμού του “μεταφέρειν” είναι λογοπάιγνιο. Η διαδικασία της “μεταφοράς” ( ρήμα ) είναι κάτι εντελώς διαφορετικό από την απόδοση της εμπράγματης ικανότητας του “μεταφέρεσθαι” στο υποκείμενο Θερμότητα ( ασφαλώς το επιχείρημα μας πάει φιλολογικά πριν την υιοθέτηση του απαρέμφατου για μα μην πω πριν την υιοθέτηση των οριστικών αντωνυμιών και άρθρων στην γλώσσα ως δηλωτικά του αποτελέσματος μιας ενέργειας … ). Φανταστείται να θεωρούμε απαράδεκτη την πρόταση “τάνκερ είναι θαλάσσιο μέσο μεταφοράς ” διότι αν την δεχόμασταν τότε η πρόταση “Το τάνκερ μεταφοράς πετρελαιου στο Διυλιστήριο …” θα ήταν ισοδύναμη με την “Το θαλάσιο μέσο μεταφοράς μεταφοράς πετρέλαιου “
Καλό μεσημέρι Πάνο
Μελετώντας την όμορφη εργασία σου έμεινα σ’ένα σημείο
που δεν είχα συνειδητοποιήσει…και σ’ευχαριστώ
« Και ένα ελάττωμα της μηχανής Carnot
Η ισχύς όμως της μηχανής Carnot είναι μηδενική! Αφού για να είναι οι μεταβολές του αερίου αντιστρεπτές, θα πρέπει να πραγματοποιούνται πολύ αργά. Άρα η μηχανή Carnot είναι μία θεωρητική μηχανή με μηδενική σχεδόν ισχύ. »
Και ένα περιστατικό
Βγήκα λίγο πριν στη βεράντα να απολαύσω τη ζεστασιά από τον ήλιο μας και περνά από κάτω ένας ανιψιός βιαστικός…νέος φυσικός .
– Γεια σου Μπίλυ τον χαιρετώ
=Γεια σου θείο , πάω να διδάξω θερμοδυναμική.
– Δε μου λες ,του λέω, η μηχανή Carnot πόση ισχύ βγάζει;
= Ε… έργο προς χρόνο ,ποιος ο χρόνος όμως ;
– Τι λες πόσος να είναι για αντιστρεπτές μεταβολές;
= Μεγάλος θείο…
– Άρα;
= Μικρή
– Σχεδόν μηδενική! Να μπαίνεις στο ylikonet Μπίλυ …