Николаев Семен Александрович : другие произведения.

Ошибка Больцмана

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Молекулярно-кинетическая теория строения вещества на самом деле вовсе не кинетическая. В ней нет никакой связи температуры с подвижностью атомов и молекул вещества.
  Доклад на Ютубе
  https://www.youtube.com/watch?v=jSK6y4qhKQM&t=205s
  Молекулярно-кинетическая теория строения вещества на самом деле вовсе не кинетическая. В ней нет никакой связи температуры с подвижностью атомов и молекул вещества. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газа [], представленное в 1877 г. Л.Больцманом (1844 - 1906 г.), ошибочно.
  'Вывод' этой формулы, давшей название теории, Больцман произвёл методом статистической физики, без эксперимента, не понимая причины подвижности атомов и молекул газа.
  Он утверждал, что хаотичное движение молекул газа связано с температурой. Давайте рассмотрим, какая здесь связь?
  1. Тепловая энергия переносится фотонами инфракрасного диапазона. Это открыл В.Гершель (1738 - 1822 г.) в 1800 г.
  2. Н.Бор дополнил это открытие вторым постулатом. Если электроны атомов и молекул поглотили или излучили тепловые фотоны, то они изменят свои скоростные орбиты. Изменение скорости внешних электронов и размеров молекул мы воспринимаем как изменение температуры. Это тепловая энергия (инерция). А кинетическая энергия подвижности (инерция) атомов и молекул никак не изменится. Это не тепловая, это другая энергия и, соответственно, у неё другой переносчик энергии.
  Рассмотрим процесс излучения фотона и его поглощения электроном, а также эффект от этого поглощения. Инфракрасные тепловые фотоны прилетают от Солнца на Землю и попадают на шарик с подкрашенным спиртом в термометре. Внешние электроны поглощают тепловые фотоны и перескакивают на верхние и более скоростные уровни орбит. При этом размеры молекул увеличиваются. Чем больше молекул поглотит тепловых фотонов, тем больше станет объём подкрашенного спирта. Излишки по капилляру поднимутся вверх и укажут температуру. Именно на этом эффекте основана работа жидкостных термометров. А причём здесь подвижность молекул? Попробуйте связать модель Гершеля-Н.Бора с моделью Больцмана? Никакой связи нет потому, что разные переносчики энергии.
  Можно сделать вывод, что температурой можно характеризовать только вещество, имеющее атомарную структуру. Нельзя характеризовать температурой: один атом, ионизированный газ, плазму, нейтронные звёзды, черные дыры, фотоны, а также выдуманные некоторыми учёными эфирные частицы амеры (эфиродинамика Ацюковского). Всё перечисленное не имеет атомарной структуры с внешним электроном.
  ПРИМЕЧАНИЕ. Ещё 'современная' физика утверждает, что молекулы газа находятся в вечном хаотичном движении, всё время, ударяясь друг с другом с разной скоростью. Однако такие утверждения очень невежественны. Такого быть не может, так как через некоторое время скорости атомов и молекул усреднялись бы. Это, если удары упругие. Но этого не наблюдается. Если удары неупругие, то через какое-то время скорости атомов и молекул стали бы равны нулю. И такого тоже не наблюдается.
  Один вид энергии - это тепловая энергия (инерция), где переносчики энергии (инерции) тепловые инфракрасные фотоны.
  При нагревании вещества внешние электроны молекул поглощают тепловые фотоны и перескакивают на более удалённые от ядра и более скоростные орбиты, тем самым, увеличивая размеры молекул. Это второй постулат Н.Бора. Увеличенный размер молекул приводит к расширению вещества и ослаблению молекулярного взаимодействия.
  При охлаждении вещества внешние электроны молекул излучают тепловые фотоны и перескакивают ближе к ядру на менее скоростные орбиты, тем самым, уменьшая размеры атомов и молекул. Уменьшенный размер молекул приводит к сжатию вещества и усилению молекулярного взаимодействия.
  Таким образом, тепловая энергия связана только с тепловыми фотонами, а температура - это усреднённый размер орбит внешних электронов в молекулах вещества, то есть состояние внешних электронов и молекулы в целом.
  Сделаем оговорку, что при объяснении состояний вещества речь идёт о средних вероятностных значениях характеристик микрочастиц, связанных с тепловой энергией и температурой.
  Другой вид энергии - это энергия (лучше называть инерция []) подвижности атомов и молекул, связанная с непрерывной нейтринной бомбардировкой ядер атомов и молекул вещества. Средняя кинетическая энергия атомов и молекул величина постоянная и ни от чего не зависящая. Рассмотрим, какие силы действуют на молекулы вещества, например, газа.
  Во-первых, силы гравитационного взаимодействия между молекулами (они настолько малы, что в сравнении с другими ими можно пренебречь).
  Во-вторых, гравитационное взаимодействие между каждой отдельной молекулой и Землёй.
  В-третьих, силы отталкивания между молекулами (они действуют на очень близком расстоянии).
  В газе молекулярное взаимодействие, в отличие от жидкости и твёрдых веществ, отсутствует.
  Как видим, из всех этих сил самыми существенными являются силы гравитационного притяжения Земли.
  Если бы на молекулы газа действовали только эти перечисленные силы, то по закону гравитационного притяжения все молекулы газа лежали бы на поверхности Земли небольшим слоем. Атмосфера, которую мы наблюдаем, не существовала бы. Однако, атмосфера существует. В этом атмосфера Земли, и вообще все газы, обязаны непрерывной нейтринной бомбардировке ядер молекул газа и гравитации. Поэтому на молекулы газа и жидкости, а также на молекулы твёрдых веществ, помимо перечисленных сил, действует ещё одна - непрерывная нейтринная бомбардировка ядер атомов и молекул вещества. Совокупность действия всех этих сил делает газ таким, каким мы его наблюдаем (объёмным).
  С учётом этих сил, молекулы газа стараются выдержать определённое расстояние между собой, зависящее от химического состава газа (или смеси газов), давления и температуры. Так, например, атмосферный газ при давлении в 1 атм. и при температуре [] старается выдержать десятикратное расстояние между молекулами, в сравнении с их размерами. Таким образом, материальными частицами, сообщающими инерцию движения молекулам газа или жидкости, являются нейтрино.
  Почему, именно, нейтрино? Ведь что-то же должно ударять по ядрам атомов и молекул вещества, хаотично во всех направлениях и с разной инерцией. Сами они 'прыгать' не будут. Другого претендента на эту роль не найти, его просто нет. Поэтому нейтрино. Нейтрино рождаются в звёздах при реакциях термоядерного синтеза. При каждой реакции термоядерного синтеза излучается фотон и нейтрино строго определённых частот. Тогда фотонов и нейтрино во Вселенной одинаковое количество. Поэтому нейтрино, также как и фотоны, бывают разных диапазонов частот. И они движутся во всех направлениях Вселенной.
  Но вот вопрос: масса нейтрино в сравнении с массой атомов и молекул значительно меньше и вряд ли тогда нейтрино смогут сдвинуть атомы и молекулы? Расчёт инерции необходимой нейтрино для осуществления непрерывной нейтринной бомбардировкой ядер атомов и молекул вещества произведён на стр. 180.
  Вывод. Подвижность атомов и молекул не связана с температурой. Температура связана с тепловыми инфракрасными фотонами. Поэтому название этой теории должно быть:
  
молекулярно-фотонная теория
.
  Итак, вещество обладает внутренней энергией (инерцией []), состоящей из двух видов.
  Первое - это энергия (инерция) подвижности атомов и молекул вещества. Этот вид энергии связан с непрерывной нейтринной бомбардировкой ядер атомов и молекул вещества. Только благодаря этому виду энергии газ объёмный, существует диффузия и теплопроводность. Средняя кинетическая энергия атомов и молекул величина постоянная.
  Второе - это тепловая энергия (инерция), переносимая инфракрасными фотонами. Тепловая энергия, которая характеризуется температурой, величина непостоянная.
  'Современная' физика предлагает модель идеального газа, в котором объёмы молекул равны нулю. Однако, такая модель ошибочна и никакого отношения к газовым законам Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля не имеет.
  Эти законы изменения состояния данной массы газа были открыты эмпирически - на основе практических опытов. Формулы этих трёх законов не содержат упоминаний ни о средней кинетической энергии (инерции), ни о размерах молекул (идеальный газ). В изобарном и изохорном процессах главную роль играют изменяющиеся размеры молекул газа в зависимости от температуры. При нагревании газа внешние электроны молекул поглощают инфракрасные фотоны и перескакивают на более скоростные и более удалённые орбиты от ядра, увеличивая тем самым размеры молекул и длину свободного пробега молекул, а при охлаждении - наоборот. Это второй постулат Н.Бора.
  Закон Гей-Люссака. При изобарном нагревании газа от [] относительное изменение его объёма пропорционально конечной температуре [].
  Закон Шарля. При изохорном нагревании газа от [] относительное изменение его давления пропорционально конечной температуре [].
  Кроме того, эти законы описывают процессы, начиная от []. Так как при температурах менее [] законы Гей-Люссака и Шарля становятся нелинейными.
  Если следовать молекулярно-кинетической теории и модели идеального газа, то при температуре минус [] средняя кинетическая энергия (инерция) молекул и объём газа должны быть равны нулю. Однако, этого не происходит потому, что связи со средней кинетической энергией и с моделью идеального газа в данных процессах нет. А происходит следующее.
  При приближении температуры газа к минус [] внешние электроны молекул излучают фотоны инфракрасного диапазона. Электроны перескакивают на менее скоростные и максимально приближённые орбиты к ядру молекул. Это и будет являться минимальным объёмом отдельных молекул и, соответственно, объёмом всего газа. А эти размеры очень далеки от нуля.
  Как средняя кинетическая энергия (инерция), которой обладают молекулы газа, проявляют себя в различных процессах физически? Именно от того, что средняя кинетическая энергия (инерция) молекул газа при любых условиях постоянна, давление газа повышается при уменьшении объёма в изотермическом процессе. Что происходит при этом с молекулами газа?
  При существующей в природе постоянной величине средней кинетической энергии (инерции) молекул газа, а также при давлении 1атм. и температуре [], молекулы газа стараются выдерживать десятикратное расстояние между собой, в сравнении со своими размерами.
  При уменьшении объёма газа расстояние между молекулами также уменьшается. Молекулы газа, имея прежнюю кинетическую энергию (инерцию), будут стараться к достижению десятикратного расстояния между собой. И поэтому давление газа в уменьшенном объёме увеличится. А при увеличении объёма газа при изотермическом процессе давление уменьшается.
   [], [] = const, Т = const.
  Главную роль в изотермических процессах играет то, что величина средней кинетической энергии (инерции) молекул газа, получаемая от непрерывной нейтринной бомбардировки, величина постоянная.
  Гравитационное сжатие газа при образовании протозвёзд процесс очень медленный и носит изотермический характер. Разогрев в протозвёздах происходит по другой причине, об этом в разделе 31 этой главы.
  При изотермическом процессе размеры молекул вещества постоянны. При изобарном и изохорном процессах размеры молекул изменяются в зависимости от температуры.
  Что происходит молекулами газа при изобарном процессе?
  При нагревании газа внешние электроны поглощают тепловые фотоны и перескакивают на более скоростные и более удалённые от ядра орбиты. При этом атомы и молекулы увеличивают свои размеры, а инерция от ударов нейтрино остаётся прежней, поэтому длина свободного пробега молекул увеличится. Соответственно, увеличится объём газа пропорционально повышению температуры. Увеличение объёма газа - это и есть произведённая работа. Газ при этом передвинет поршень и т.д. Первое начало термодинамики ошибочно.
  При охлаждении газа размеры молекул будут уменьшаться. Длина свободного пробега также уменьшится и это приведёт к уменьшению объёма.
   [], [] = const, Р = const.
  Что происходит молекулами газа при изохорном процессе? Молекулы газа обладают средней кинетической энергией (инерцией), величина которой всегда постоянная. При нагревании определённого объёма газа размеры молекулы увеличиваются, а инерция от ударов нейтрино остаётся прежней, поэтому длина свободного пробега молекул увеличивается. Но так как объём газа ограничен, то будет пропорционально температуре повышаться давление газа. При охлаждении размеры молекул будут уменьшаться. Длина свободного пробега будет также уменьшаться и, соответственно, будет уменьшаться давление газа.
   [], [] = const, V = const.
  Cформулированные Бойлем-Мариоттом, Гей-Люссаком и Шарлем газовые законы получены экспериментальным путём и дают численные значения параметров в данных процессах. В любых процессах при любых обстоятельствах непрерывная нейтринная бомбардировка атомов и молекул заставляет газ равномерно распределяться в пространстве.
   В молекулярно-фотонной теории есть ряд сложных процессов, которые не имели правильного объяснения или точнее сказать, вообще не имели никакого объяснения.
  Эти процессы следующие. Скрытая теплота плавления и кипения. Тепловые фотоны (тепловая энергия) при плавлении и кипении куда-то исчезают и откуда-то появляются при затвердевании и конденсации. Такие же необъяснимые процессы происходят при быстром сжатии и быстром расширении газа. Тепловые фотоны (тепловая энергия) при быстром сжатии откуда-то появляются, а при быстром расширении куда-то исчезают.
  И это ещё не всё. При всех видах деформации (изгиб, сдвиг, удар, трение и др.), откуда-то появляются тепловые фотоны (тепловая энергия).
  Если Вас интересуют объяснения этих и других процессов, связанных с молекулярно-кинетической теорией, Вы прочитаете о них в 8 издании моей книги 'Эволюционный круговорот материи во Вселенной'.
  
  
  Далее. Объяснение процессов теплопередачи в твёрдых телах, жидкостях и газах.
  Начну с объяснения процесса теплопередачи в газах. Процесс теплопередачи в газах происходит следующим образом. Нейтрино разных диапазонов непрерывно бомбардируют ядра молекул газа. От ударов нейтрино молекулы газа хаотично движутся в разных направлениях и с разной скоростью. Молекулы газа сталкиваются между собой. При столкновениях внешние электроны, контактирующих молекул газа, обмениваются фотонами, согласно второму началу термодинамики.
  Теплопередача в жидкости. Жидкость отличается от газа тем, что молекулярное взаимодействие удерживает молекулы жидкости как единое целое. При этом молекулы жидкости могут двигаться друг относительно друга. Нейтрино разных диапазонов непрерывно бомбардируют ядра молекул жидкости. От ударов нейтрино молекулы жидкости хаотично движутся друг относительно друга, сталкиваясь между собой. При столкновениях внешние электроны молекул жидкости обмениваются тепловыми фотонами, согласно второму началу термодинамики.
  Процесс теплопередачи в жидкостях и газах образует конвекционные потоки. Если внешние электроны молекул жидкости или газа поглощают тепловые фотоны, то при этом они увеличивают размеры молекул и, соответственно, уменьшается удельная плотность данного вещества и согласно закону Архимеда образуется конвекционный поток вверх. Если внешние электроны молекул жидкости или газа излучают тепловые фотоны, то при этом уменьшаются размеры молекул и, соответственно, увеличивается удельная плотность данного вещества и образуется конвекционный поток, направленный вниз.
  Процесс образования конвекционных потоков в жидкостях и газах доказывает, что при нагревании увеличивается объём молекул, которые подчиняются закону Архимеда. Это происходит за счёт поглощения тепловых фотонов. Значит, температура связана с внешним электроном молекул газа или жидкости, а не с 'температурным движением' молекул.
  У твёрдых тел молекулярное взаимодействие накрепко удерживает молекулы вещества между собой. От ударов нейтрино молекулы совершают колебания в узлах кристаллической решётки. Направления и сила ударов нейтрино разная. В направлении удара между молекулами кристаллической решётки твёрдого тела происходит обмен фотонами, согласно второму началу термодинамики.
  Конвекционные потоки в твёрдом веществе образоваться не могут. Но факт поглощения фотонов (нагрев) приведёт к увеличению размеров молекул и, соответственно, увеличению размеров твёрдого тела и уменьшению удельной плотности вещества твёрдого тела. И наоборот: при излучении фотонов (охлаждение) произойдёт уменьшение размеров молекул и, соответственно, уменьшение размеров твёрдого тела, и увеличение удельной плотности вещества твёрдого тела.
  Молекулы вещества твёрдого тела, жидкости или газа, расположенные по краям занимаемого объёма, излучают тепловые фотоны в окружающее пространство. Таким образом, происходит потеря тепла поверхностью твёрдого тела, жидкости или газа путём лучеиспускания. Теплопроводность вещества - это скорость теплопередачи. У разных веществ она разная и зависит от агрегатного состояния вещества, химического состава, его чистоты, температуры, давления и других факторов. Естественно, что теплопроводность жидкостей выше, чем газов.
  Излучение или поглощение тепловых фотонов веществом - это прямое доказательство того, что температура вещества определяется только размерами молекул (наличием поглощённых тепловых фотонов). Тепловые фотоны всё время переизлучаются внешними электронами молекул в веществе и поэтому о температуре вещества можно судить лишь, как о средневероятностной величине.
  Чтобы уменьшить потери тепла, например, жидкого вещества, его помещают в термос. Термос состоит из двух сосудов, расположенных один в другом. Между стенками сосудов находится воздух, который обладает меньшей теплопроводностью. Тепловые фотоны жидкого вещества сохраняются в таком случае намного дольше. Если же между стенками сосудов откачать воздух, тогда теплопередача ещё более снизится. Потеря тепла будет происходить в основном за счёт лучеиспускания пограничных молекул. А чтобы уменьшить потери от лучеиспускания, стенки сосуда надо сделать зеркальными. Они переизлучат фотоны обратно вовнутрь.
  
  ПРИЧИНЫ УДЕРЖАНИЯ ТЕПЛА В ВЕЩЕСТВЕ.
  Чем больше масса тела, тем медленнее оно будет остывать.
  В чём причина такого эффекта? Причина кроется в механизме процесса теплопередачи в веществе.
  Переизлучение инфракрасных тепловых фотонов происходит хаотично во всех направлениях и согласно второму началу термодинамики от более нагретого к менее нагретому.
  Итак, причина оказывается одна - излучение инфракрасных тепловых фотонов происходит хаотично во всех направлениях.
  Но сначала рассмотрим один пример. Причиной удержания тепла у поверхности Земли являются облака, состоящие из капелек воды. Облака поглощают инфракрасное тепловое излучение от поверхности Земли. Затем переизлучают их во все стороны. Половина инфракрасных тепловых фотонов вернётся обратно к поверхности Земли. Газ по сравнению с облаками (капельки воды) обладает очень малой теплоёмкостью и при давлении до 1 атм. довольно прозрачен для инфракрасного теплового излучения. Это доказывает то, что от Солнца сначала нагревается поверхность, а уже от поверхности нагревается воздух.
  Если этот механизм удержания тепла понятен, то можно переходить к рассмотрению вопроса: как протекает процесс охлаждения нагретых тел, в том числе обладающих большой массой? Теплопередача в веществе связана с непрерывной нейтринной бомбардировкой атомов и молекул вещества. Как происходит теплопередача в газах? Нейтрино ударяет ядро атома или молекулы газа. Молекула движется в направлении удара до столкновения с другой молекулой. При контакте они согласно второму началу термодинамики обмениваются инфракрасными тепловыми фотонами. Аналогично теплопередача происходит в жидкостях и твёрдых телах. Нейтрино ударяет ядро атома или молекулы жидкости или твёрдого тела. Молекула совершает колебание в направлении удара. При контакте с соседней молекулой они согласно второму началу термодинамики обмениваются инфракрасными тепловыми фотонами.
  Так как нейтрино разных частот (масс, энергий) ударяют атомы и молекулы хаотично в разных направлениях, то обмен фотонами будет происходить во всех направлениях. Таким образом, движение инфракрасных тепловых фотонов из центра объекта (газообразного, жидкого или твёрдого) к поверхности объекта будет не постоянным. Около половины всегда будет переизлучаться назад к центру, то есть возвращаться. Теперь рассмотрим динамику этого процесса. Возьмём шар с большой массой. Разобьём его мысленно на несколько слоёв: центр, первый слой, второй слой и т.д. Инфракрасные тепловые фотоны из центра будут излучаться в первый слой. Но половина фотонов будет возвращаться обратно в центр. Фотоны, оставшиеся в первом слое, излучатся во второй слой, но половина из них возвратится назад в первый слой. Фотоны, оставшиеся во втором слое, излучатся в третий слой, но половина их возвратится назад. Такой процесс будет происходить по всему объёму шара. Время, которое понадобится фотонам, чтобы достигнуть поверхности шара и излучиться вовне, будет зависеть от массы, плотности и состава вещества. Чем больше будет масса, тем дольше будет шар (тело) остывать. Вот пример для очень массивного тела. Учёные считают, чтобы фотону из центра Солнца добраться до его поверхности требуется 1млн. лет.
  
  Более подробно этот вопрос освещён в книге Николаева С.А. 'Эволюционный круговорот материи во Вселенной', 8-ое издание, СПб, 2015 г., 320 с.
  
  Используемые источники
  1. Николаев С.А. 'Эволюционный круговорот материи во Вселенной' 8-ое издание, СПб, 2015 г., 320с.
  
  Если Вы поняли о существовании данной ошибки (а их в физике очень много), то сообщите об этой статье как можно большему числу людей. Только так Все смогут узнать, что творится с физикой и о том, что официальные дискуссии в России запрещены.
  
  Все статьи ещё тут
  http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/
  Кроме того, все статьи в эл. виде для снятия копий размещаю в "Энциклопедическом фонде России".
  Вот авторский список статей и терминов
   http://www.russika.ru/a.php?a=529
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"