Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen:

| Senaste Veckans fråga | Alla Veckans frågor | ämnen |

5 frågor / svar hittades

Gymnasium: Blandat - evighetsmaskin [2735]
Fråga:
Hej Jag skriver ett specialarbete om perpetuum mobile, och arbetar med teorin om maxwells demon. Min fråga är om ni vet var jag kan få information om demonen, eller andra teorier om en ppm som man arbeter efter idag.
/Magnus  J,  Alléskolan,  Hallsberg 1999-02-11
Svar:
Det finns inte många fysiker idag som tycker det är värt mödan att
försöka åstadkomma ett perpetuum mobile (evighetsmaskin).

Evighetsmaskin ger en kort och bra beskrivning. Perpetual_motion är mer omfattande men svårare och på engelska. I Nationalencyklopedin finns en bra artikel på uppslagsordet
evighetsmaskin. Också Maxwells demon finns beskriven. Här är en annan läsvärd artikel: Vetenskapen och evighetsmaskinerna. Bilden visar ett förslag av Escher.

Question Image

/KS/Peter E 1999-02-16


Hur fungerar den "drickande fågeln"?

Grundskola_7-9: Blandat - drickande fågeln, evighetsmaskin [12562]
Fråga:
Jag behöver hjälp med att förklara för eleverna hur den "drickande fågeln" fungerar.
Jag utgår från att det är en lättavdunstande vätska (typ eter) i den, men vill vara helt säker.
/Bengt  N,  Sävjaskolan,  Uppsala 2003-12-15
Svar:
Du har rätt att den bygger på en lättflyktig vätska. Här finns en förklaring på engelska: How does a Dippy Bird work?.

Ett av våra snacks beskriver fågeln: Den drickande fågeln.

Lägg märke till att det är en liten skillnad på beskrivningarna. Det kan vara så att det finns olika varianter av fågeln, för båda förklaringarna är rimliga.

Är drickande fågeln en evighetsmaskin? Nej, den är en helt normal maskin som omvandlar värmeenergi till mekanisk energi: det är det avdunstande vattnet (som ju förbrukas) som är energikällan.

Question Image

/Peter E 2003-12-16


Kan man göra en evighetsmaskin med kapillärkraften?

Lärarutbildning: Kraft-Rörelse - evighetsmaskin, kapillärkraft [18532]
Fråga:
Hej!
Jag och några vänner har under några dagar nu diskuterat en teoretisk design av ett vattenkraftverk. Eftersom den som vi förstår det skulle bete sig som en evighetsmaskin så inser vi ju att den inte fungerar, men kan inte komma på varför!

Ur en vattentank sugs en vätska uppåt genom tunna tunna rör med hjälp av kapillärkraften. Rören är designade som uppochnervända J och längst upp låter man rören vidga sig något för att inte kapillärkraften ska verka åt andra hållet också, men ändå såpass tunt att man får lite hjälp av häverteffekten. Vätskan samlas i en övre tank. Väl uppe så låter man det falla genom ett generatorsrör ner i ursprungstanken.

Hjälp oss falsifiera!
Stort tack! :)
/Jonas  S,  Livets hårda skola,  Göteborg 2012-02-29
Svar:
Jonas! Att evighetsmaskiner inte fungerar vet de flesta eftersom de strider mot termodynamikens lagar, se fråga [15733]. Konstruktioner för evighetsmaskiner är emellertid ofta mycket komplicerade, så det kan vara mycket svårt att genomskåda dem. I detta fallet är det emellertid inte så svårt att se var resonemanget går fel.

Titta på figuren nedan (från fråga [596]). Kapillärkraften orsakas av assymmetrin hos begränsningsytan rör-vätska. Om man, som för glas-vatten, har en konkav yta (sett utifrån) så orsakar krökningen en uppåtriktad kraft. Det är denna som får vattnet att stiga olika högt beroende på rörets diameter. Det är alltså bara ytan som ger en kraft, längs resten av röret råder fullständing symmetri uppåt-nedåt.

Vad skulle hända om vi sågade av det tunnaste röret nedanför vattenytan? Jo vattnet skulle stiga till toppen på röret och krökningen hos vattenytan skulle minska precis så mycket att kapillärkraften motsvarar den nya längden på vattenpelaren. Det rinner alltså inte ut något vatten. Det samma gäller om man kröker röret så att slutet pekar nedåt. Ytspänningen kommer att verka uppåt och hindra vattnet från att rinna ut, se Perpetual_motionGallery.

Man kan alltså inte transportera vatten enbart med kapillärkraften, se fråga [9033]. Träd transporterar vattnet genom att först med osmos och kapillärkraft skapa en vattenpelare. Vattnet pumpas sedan upp genom att det skapas ett undertryck genom att vattenånga bildas och går ut genom bladens klyvöppningar. Det är alltså värmen från solen som är "motorn" i systemet.

Question Image

/Peter E 2012-03-01


Om termodynamikens andra huvudsats

Fråga:
Hej. Dök upp en "rolig samling elevsvar" på nätet med bl a en fysikfråga och ett kul svar. Vill dock gärna veta det riktiga svaret för att kunna gå vidare i livet.
Frågan löd ungefär: världens hav innehåller värme. En ingenjör designade en oceanångare som skulle utvinna värme vid T2=10 grader C och avge värme ut i atmosfären vid T1=20 grader C. Ingenjören fick sparken. Varför?
/Ingela  O,  2014-11-29
Svar:
Ja, det kan man fråga sig! Som det är formulerat är det inget annat än en värmepump. Med en värmepump kan man genom att utföra arbete överföra mer värme än tillfört arbete från en kall reservoar till en varm, se fråga [18487] och [18257].

Värmefaktorn (COP, Coefficient Of Performance) för en värmepump ges för en ideal process (Carnot) av

COP(värmepump) = TH/(TH-TC)

Om man sedan vill använda värmen från den varma reservoaren för en motor (värmemotor) som kan driva oceanångaren så är verkningsgraden

h = (TH-TC)/TH

(se fråga [15817])

Om vi nu seriekopplar värmepumpen och motorn får vi den totala verkningsgraden

COPh = 1.

Detta betyder att vi får ut precis den effekt vi puttar in. Observera att vi hela tiden talar om ideala processer utan förluster. I verkligheten vore ovanstående framdrivningsmetod vara mycket olönsam.

Se fråga [15733] för mer om termodynamikens huvudsatser och evighetsmaskiner. Länk 1 innehåller en ganska enkel framställning om termodynamikens andra huvudsats:

So the second law, in words, is just the statement that these two things are impossible. that is:

1. It is impossible for heat to move spontaneously from a cold body to a hot body with no other result.

2. It is impossible to convert heat quantitatively into work with no other result.

The latter statement is sometimes phrased: "It is impossible to make a perpetual motion machine of the second kind."
(A perpetual motion machine of the second kind is a machine that converts heat into work without doing anything else. Imagine an ocean liner that scoops up liquid water out of the ocean, pulls the heat out of the water and uses it to power the ship, and dumps the left-over ice cubes out the back of the ship.)

Note that a perpetual motion machine of the second kind would not violate the first law. Energy would be conserved because any heat extracted would be converted into work.

The second law is why automobiles have radiators. Someone might ask why we throw away all that energy that dissipates from the radiator. Why not capture the energy and use it do decrease our gas mileage? The answer is that if you don't dissipate the heat the engine burns up, as you would quickly find out if you bypassed the radiator with a hose or if you drained the coolant from the radiator.


Termodynamik är läran om energi, dess omvandling mellan olika former och särskilt samspelet mellan värme och arbete. Den klassiska termodynamiken studerar kopplingen mellan makroskopiska egenskaper som temperatur, volym och tryck hos system samt hur dessa påverkas och förändras genom termodynamiska processer. (Termodynamik)

Länk 2 innehåller övningar/svar i termodynamik.
Länkar: http://www.chem.arizona.edu/~salzmanr/480a/480ants/2ndlaw1/2ndlaw1.html  |  https://www.mech.kth.se/courses/5C1216/luntor/problems.pdf
/Peter E 2014-11-29


Fysikaliska teorier och experimentella resultat

Fråga:
"Fysik är en empirisk vetenskap som i grunden bygger på observationer och experiment"
Hej detta citat finner jag klart intressant. Särskilt då flertalet forskare jag stött på enbart lutar sig mot gällande teorier och inte bryr sig ett dugg om empiri. Vid flera tillfällen har jag lagt fram försök och bett om en förklaring och bara fått svaret "det går inte". Forskare verkar vara en ängslig grupp som måste hålla sig inom ett visst litet område.?
/zacharias  b,  Stockholm 2017-05-03
Svar:
Jo, fysik är visst en empirisk vetenskap! Utan stöd i experiment och observationer är en teori meningslös. Vi har diskuterat detta i massor av frågor, se t.ex. fråga [20136].

I själva verket är vår förståelse mycket grund -- vi förstår inget om varför fysikens lagar är som de är. Däremot är resultatet av försök oftast mycket väl beskrivna av fysikaliska teorier, se t.ex. fråga [19591], där den mycket respekterade fysikern Richard Feynman lätt irriterad svarar att han egentligen inte begriper magnetisk kraftverkan.

Det var konstiga forskare du konsulterat om dom verkligen menar att de inte bryr sig om empiri. Dels använder de sig av gällande teorier och dels kan dom inte förklara någonting.

Jag tror du missförstått vad de säger. För det första är många lagar så etablerade att vi knappast behöver bekymra oss om resultat av experiment. Om vi släpper en boll från handen faller bollen till marken, det vet vi. Sedan tror jag att forskarna menat att de inte kan svara på frågan varför. Däremot kan vi oftast med fysikaliska teorier beskriva hur mycket väl.

Du säger inte vilka experiment du bett forskare förklara. Har det varit resultat som strider mot en mycket väletablerad lag? I så fall behöver man mycket starka bevis och bevisbördan ligger hos den som påstår avvikelsen. Ett klassiskt exempel är evighetsmaskiner som strider mot de mycket etablerade termodynamikens huvudsatser, se fråga [15733].

Se fråga [14237] för mer om vetenskaplig metod.
/Peter E 2017-05-03


| Senaste Veckans fråga | Alla Veckans frågor | ämnen |

** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons: Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar