AW: perpetuum mobile
hallo mmark,
nur kurze antwort, da wenig zeit:
das gilt aber eben nur für konservative kräfte.
bringt man die reibung mit ins spiel ist es mit der mechanischen energieerhaltung essig.
und genau da setzt ja die thermodynamik an indem mayer sagte dass die wärme, die ja bekanntermassen bei der reibung entsteht, eine form der energie ist. die idee der energie ist die fähigkeit arbeit zu verrichten. nicht die konstanz. nichtsdestotrotz wurde dann der energieerhaltungssatz der mechanik verallgemeinert und der erste hauptsatz formuliert, nämlich dass man keine vorrichtung bauen kann die ständig arbeit leistet ohne dass man energie hineinsteckt.
das abgeschlossene system ist wirklich nur ein nie wirklich realisierter spezialfall.
der erste hauptsatz ist eine erfahrungstatsache, keine definition der energie.
das kann man in jedem lehrbuch der thermodynamik nachlesen.
deshalb habe ich auch das mechanische beispiel hergenommen
in der praxis geht mechanische bewegungsneergie durch reibung in wärme über
damit aber die konstante kontant bleibt, muss man die wärme auch als energie definieren; sonst wäre die energie im system nicht konstant
dass die energie die fähigkeit arbeit zu verrichten darstellt, wird landläufig vereinfacht dargestellt, stimmt aber nicht
die energie, die arbeit verrichten kann, ist die freie energie
diese ist aber weder eine erhaltungsgröße, noch eine eindeutige, auf das beobachtete system bzw den beobachteten systemteil bezogene
der anteil der freien energie an der gesamtenergie hängt von der umgebung ab
(gegen vakuum ist das gesamte integral pdV frei, und gegen den absoluten nullpunkt ist die gesamte wärmeenergie frei)
dass der erste hauptsatz eine erfahrungssache ist, ist streng genommen so wie die erfahrung, dass tatsächlich alle rappen schwarz sind (auch das kannman erfahren!)
nein. die defintion der energie ist nicht "das konstant bleibende" sondern die fähigkeit arbeit zu verichten. die konstanz ist eine erfahrung. der hauptsatz die induzierte behauptung.
schlichtweg falsch, wie schon oben beschrieben lässt sich die energie nicht so definieren, wie du es tust bzw wie man es in der schule lernt
die definition, dass die energie jene größe sei, die im abgeschlossenen system immer konstant bleibt, ist aus einem thermodynamik-buch und anderen büchern,
in denen thermodynamik angewandt wird
die im entropieterm "gefangene" energie kann eben keine arbeit verrichten
das stimmt zwar, passt aber nicht auf den ersten hauptsatz. eben weil es das einemal tatsächlich eine tautologie ist. beim ersten hauptsatz kann es sich aber nicht um eine tautologie handeln denn der satz ist kontingent. er muss nicht wahr sein. die behauptung dass keine maschine realisierbar ist die den ersten hauptsatz verletzt ist prinzipiell widerlegbar. es ist eine aussage nicht über logische zusammenhänge sondern über etwas das ncht logisch miteinander zusammenhängt.
das geht von der gültigkeit deiner energiedefinition aus, die aber nicht zutreffend ist
die logische notwendigkeit der erhaltung im mathematischn modell ist eindeutig. aber durch diese logik werden aussagen über die welt getätigt. und es gibt keinen logischen grund warum wenn es heute so nicht funktioniert es nicht morgen doh so funktionieren können sollte. es besteht kein zwng der natur sich an die naturgesetze zu halten. insofern ist solch eine erfüllung von naturgesetzen, wenn man den hauptsatz mal zu diesen zählt hier, immer nur entweder eine erfahrung oder eben eine induzierte prognose die aber eben auch anders ausfallen könnte. sonst könnte man ja nach allgemeiner auffassung gar keine wissenschaft betreiben, denn dazu braucht man kontingente sätze und keinen tautologien. dass die mathematischen modellsätze tautologisch sind ist unbestritten. aber die physikalischen aussagen die damit gemacht werden sind es nicht.
so muss zwar die energie erhalten bleiben nach den verwendeten formeln(sieht man mal davon ab dass man die erst formulieren muss...) die gültigkeit der formeln ergibt sich aber nicht daraus.
du übersiehst, dass beispielsweise vor 150 jahren ein atombetriebenes ding als perpetuum mobile durchgegangen wäre
man steckt nicht laufend etwas rein, aber das ding produziert anscheinend laufend mechanische energie und wärme
stellt man nun eine energiebilanz nach dem damaligen stand der technik auf, wäre sie tatsächlich nicht konstant
nach untersuchung der quelle hat man dann zur den verschiedenen energien die kernenergie dazugezählt
natürlich ist es auch notwendig, dass sich die everschiedenen energieformen ineinander umwandeln können
der verlust in einer form der energie muss durch zuwachs in einer anderen form aufgehoben werden
verloren gehen kann da nichts
und trotzdem hat man beobachtet, dass die energieformen nicht beliebig ineinander umwandelbar sind und auch nicht jede energie arbeit leisten kann
das hat dann zur entropie und dem 2. hauptsatz geführt
also, der prinzipielle fehler, der den daraus folgenden aussagen das fundament entzieht ist der, dass die gesamtenergie im abgeschlossenen system nicht per definition konstant sei
der 1. hauptsatz schließt nicht aus, dass es so etwas geben kann, was landläufig ein perpetuum mobile darstellt
falls es aber so ein ding einmal gäbe, müsste die zahl der bekannten formen von energie wieder einmal erweitert werden, so wie dies früher schon geschah
lg,
Muzmuz
