Обсуждение участника:Macuser/Равновесный градиент температуры

Равновесный градиент температуры и второе начало термодинамики

Из второго начала термодинамики следуют условия термодинамического равновесия, согласно которым при отсутствии теплонепроницаемых перегородок равновесная температура имеет одно и то же значение во всех точках термодинамической системы и, следовательно, тождественно равный нулю градиент. Утверждение о ненулевом равновесном градиенте градиенте температуры эквивалентно утверждению о возможности создания вечного двигателя 2-го рода, то есть отказу от одного из основополагающих положений термодинамики. Никакая словесная эквилибристика, призванная замаскировать антинаучность обсуждаемой статьи, не может скрыть этот печальный факт. Итак, мы имеем дело с оригинальным исследованием, касающимся маргинальной теории. Ясно, что появление такой статьи в Википедии недопустимо. --Mayyskiyysergeyy (обс.) 09:54, 24 августа 2017 (UTC)

• Это не так. Например Флогистон, Плоская Земля и другие явно не соответствующие современным научным представлениям теории могут быть описаны в Википедии с опорой на АИ. С уважением, Sir Shurf (обс.) 10:09, 24 августа 2017 (UTC)

• Если постулировать, что температура есть мера неравновесности системы, то возникает утверждение, что равновесный градиент температуры, отличный от нулевого, как-бы противоречит второму началу термодинамики. Однако тот факт, что изотермия в атмосфере не является равновесным состоянием и тем самым как-будто нарушает второе начало — не антинаучное утверждение, и не противоречие с вторым началом, а лишь указание на необходимость доработки изложения и необходимость развития основных принципов термодинамики. Эту полемику начал ещё Лошмидт в конце XIX века. Но отцы термодинамики не пришли к согласию. Нет его и сегодня. Термодинамика расколота на физическую и метеорологическую ветви, которые сосуществуют и развиваются врозь и уже не пытаются друг друга перекричать или запретить. Вы же обвиняете в "антинаучности", "маргинальности" требуете учредить запрет на изложение отдельных разделов термодинамики, что выглядит как рецидив обскурантизма. О каком ОРИССе Вы говорите, если это материал учебников, например Гандин Л. С., Лайхтман Д. Л., Матвеев Л. Т., Юдин М. И. Основы динамической метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат.— 1955.— 650 с. и вошел в справочники (http://meteorologist.ru/ravnovesnyiy-gradient.html) Это не Флогистон и не плоская земля, далеко не так. Термодинамика не завершена и является разделом современной физики. Не надо так волноваться по этому поводу. --AKrigel/обс 11:29, 24 августа 2017 (UTC)

• Как я уже писал, я не физик по образованию и ничего конкретного по этой теме сказать не могу. Поскольку это не первая полемика в Википедии на узкую, понятную лишь нескольким специалистам тему, есть наработанные методы её ведения. Возьмите учебник на который Вы ссылаетесь и попросите на ВП:КОИ оценить возможность его использования в качестве ВП:АИ. Если итог будет что его можно использовать, то вы можете пересказать из него всю релевантную информацию. Я так понимаю что у Вас есть свои статьи по этой теме. несите на ВП:КОИ и их тоже. Если их оценят как АИ можете пересказывать информацию и из них. И т.д. Мы не спорим об истине, а только лишь о том, что написано в АИ и как на базе этого написать энциклопедическую статью. С уважением, Sir Shurf (обс.) 11:43, 24 августа 2017 (UTC)

Поскольку обсуждение ссылки на «Метеорологический словарь» пошло по второму кругу, процитирую мнение нашего коллеги:

=== Комментарий физика ===

1. Теплоперенос в турбулентном потоке (в том числе и в атмосфере) — это отдельная и сложная область гидродинамики, в которой много нерешённых проблем. В турбулентном потоке, по определению неравновесном, могут возникать ситуации, когда направления векторов плотности потока энергии и градиента температуры не совпадают.
2. Статья, однако не об этом, и представляет собой рассуждения автора о специальной проблеме в физике атмосферы, критика которых приведена в дискуссии выше (см. цитаты из реплик коллеги Mayyskiyysergeyy).
3. В частности, уже определение в статье: Равновесный градиент температуры — значение градиента температуры Γ, при котором поток тепла, вызванный неравномерным нагревом вещества, обращается в нуль со ссылкой на метеорологический словарь, где написана правильная, но совсем другая вещь: Равновесный градиент — вертикальный градиент температуры воздуха, при котором турбулентный поток тепла равен нулю (выделение моё), говорит о том, что статья представляет собой оригинальное исследование. В этом и состоит претензия номинатора.
4. Что касается равновесного состояния газа в поле тяжести или центрифуге, на эту тему есть много статей. Вывод из них такой: те, кто заключает, что температура в таком газе непостоянна, не понимают различия между микроканоническим и каноническим распределениями. --Fedor Babkin ^talk 15:48, 13 апреля 2016 (UTC)

Что касается книги Гандин Л. С., Лайхтман Д. Л., Матвеев Л. Т., Юдин М. И. Основы динамической метеорологии, 1955, то я прошу коллегу Akrigel'я уточнить номер страницы, которую он имеет в виду. --Mayyskiyysergeyy (обс.) 12:19, 24 августа 2017 (UTC)

• К сожалению, этой книги у меня нет под рукой. В этом разделе авторы следуют материалу, изложенному в статье Будыко М. И, Юдин М. И. "Условия термического равновесия в атмосфере" Доклады АН СССР, 1946, Т. 63, №7, 611-614. (Представлена академиком А. Н. Колмогоровым). Эту же позицию разделил и П. Н. Тверской "Курс Метеорологии" (Физика атмосферы). Л. Гидрометеоиздат, 1962 - стр. 276. Замечу, что в иных учебниках авторы склоняются к тому, что термическое равновесие в атмосфере должно наступать при градиенте температуры, равным адиабатическому (-9.8 ^о /км), что на мой взгляд также ошибочная позиция. Но ни в одном учебнике я не встречал утверждения о том, что термическое равновесие в атмосфере наступает при T=const (за что, как я Вас понял, Вы ратуете) Этого нет в природе. Вы также ратуете за точность в терминологии. Я согласен с Вами, такое требование неоспоримо, это следует учесть, но проблема тут глубже.--AKrigel/обс 14:31, 24 августа 2017 (UTC)

Обращаю внимание коллег, что вопросов термодинамики атмосферы я вообще не касаюсь. О чём же тогда речь? О том, что в обсуждаемой статье рассмотрение частного вопроса — распределения температур в неравновесной атмосфере планеты — служит фундаментом для обоснования теоретического подхода, альтернативного классической термодинамике. Давайте взглянем на преамбулу статьи: «Равновесный градиент температуры — значение градиента температуры Γ в случае термического равновесия…», то есть в статье постулируется возможность существования термически равновесных состояний с отличным от нуля градиентом температуры ($\mathrm {grad} \,T\neq 0$), тогда как согласно классической термодинамике при отсутствии теплонепроницаемых перегородок равновесная температура имеет одно и то же значение во всех точках термодинамической системы и, следовательно, тождественно равный нулю градиент («…достаточным условием существования глобального равновесия в локально-равновесной среде является равенство нулю градиента температуры»): $\mathrm {grad} \,T\equiv 0$.

Таким образом, налицо противоречие между классической термодинамикой и альтернативным подходом, обосновываемым в обсуждаемой статье. Давайте обратимся к АИ, используемым в поддержку альтернативного подхода. Ссылка на «Метеорологический словарь» уже была рассмотрена выше. Ссылки на первичный источник и на книгу, которой у моего оппонента «нет под рукой» (укажите мыльный адрес, и я пришлю эту книгу по е-почте), из рассмотрения исключаем. Что остаётся из вторичных АИ? Остаётся книга П. Н. Тверской. Курс Метеорологии (Физика атмосферы), 1962, на с. 276 которой читаем: «…М. И. Юдин и М. И. Будыко ввели понятие равновесного градиента температуры. Заметим, однако, что как с теоретической, так и с экспериментальной стороны вопрос о значении равновесного градиента температуры еще требует дальнейшего уточнения». Судя по тому, что список АИ в поддержку альтернативного подхода исчерпан, дальнейшего уточнения не последовало. Маловато что-то аргументов для ниспровержения второго начала термодинамики. --Mayyskiyysergeyy (обс.) 15:54, 24 августа 2017 (UTC)

• Ну и я о том же. Правда, никто из "альтернативного лагеря" о "ниспровержении второго начала" не заявлял. Это Вы так себе представляете. Просто факт состоит в том, что уже более 100 лет как сосуществуют две термодинамики. Не вполне мирно, но уже без истерик. Либо надо работать над проблемой, либо смириться с такой ситуацией. С тем, что "как с теоретической, так и с экспериментальной стороны вопрос о значении равновесного градиента температуры еще требует дальнейшего уточнения» никто и не спорит. Конечно, требуются исследования как в этом, так и во многих иных направлениях современной физики. Сталинские методы в науке сейчас не в моде. Да, обвинение в ОРИССе не выдерживает критики. Тогда в чём же вопрос?--AKrigel/обс 17:26, 24 августа 2017 (UTC)
  • Вопрос вот в чём. Хотя «…никто из "альтернативного лагеря" о "ниспровержении второго начала" не заявлял», фактически дело обстоит именно таким образом. Есть второе начало, есть следствие из второго начала, касающееся равновесной температуры ($\mathrm {grad} \,T\equiv 0$). Если это следствие отвергается как ошибочное, то тем самым объявляется ошибочной и исходная посылка, то есть второе начало термодинамики, и провозглашается существование альтернативной и совершенно секретной «метеорологической термодинамики», допускающей принципиальную возможность создания вечного двигателя 2-го рода. --Mayyskiyysergeyy (обс.) 17:52, 24 августа 2017 (UTC)

• • • Mayyskiyysergeyy, это страница Обсуждение участника:Macuser/Равновесный градиент температуры представляет из себя копию страницы обсуждения, сохраненную для работы над страницей. Не надо сюда писать. Тем более не надо сюда писать ерунду о ниспровержении начал термодинамики. Равновесное состояние достигается в термосе, изолированном от воздействия внешней среды. Даже если вы построите такой термос для атмосферы, высотой километров в 60, то отключить его от внешней среды не удастся, поскольку антигравитацию еще не изобрели. Под действием гравитации в термосе будет градиент давления, а значит (из уравнения состояния) и температуры. Но и это еще не все - земная атмосфера не в термосе, ее греет солнце и есть радиационное излучение. Таким образом под равновесием понимается динамическое равновесие: стационарное состояние, когда вас греют снизу, а вы излучаете сверху, и при этом количество теплоты не меняется. В кубике воздуха 60х60х60 километров большАя доля теплоты переносится подвижками воздуха (вортексами) характерным размером сравнимыми или большими 60 км. В этом смысле это ламинарные потоки. Но и турбулентность там тоже есть (хорошо заметное марево на солнце). Если исключить из рассмотрения ветер и прочие, явно неравновесные процессы вроде инверсии, когда градиент температуры меняется со временем, то останется система в динамическом равновесии, через которую прокачивается теплота и энергия турбулентных вихрей, но градиент температуры в которой не меняется. Вот в этой системе (которую вы видите за окном, напоминаю - с утра воздух летом нагревается с 12 до 20 за несколько часов, а с высотой температура падает на 1 °C на каждые 160 м) градиент отличен от адиабатического. Теория, в которой это отличие приписывают турбулентности (вне зависимости от ее истинности) и которая независимо была освещена разными авторами в рецензируемых научных журналах отвечает критериям википедии и будет здесь описана. На этом дискуссия закончена и отвечать мне не надо. Macuser (обс.) 21:00, 24 августа 2017 (UTC)

Да, конечно, писать чего-либо на этой странице уже не имеет смысла, ибо мои оппоненты более не приводят ссылки на вторичные АИ, без которых все их рассуждения есть не более, чем пустое сотрясение воздуха. --Mayyskiyysergeyy (обс.) 21:19, 24 августа 2017 (UTC)

Литература

• Большая Советская Энциклопедия / Гл. ред. Б. А. Введенский. — 2-е изд. — М.: Большая Советская Энциклопедия, 1956. — Т. 42: Татары — Топрик. — 668 с.
• Василевский А. С. Термодинамика и статистическая физика. — 2-е изд., перераб.. — М.: Дрофа, 2006. — 240 с. — ISBN 5-7107-9408-2.
• Воронин Г. Ф. Основы термодинамики. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. — 192 с.
• Зоммерфельд А. Термодинамика и статистическая физика / Пер. с нем. — М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1955. — 480 с.
• Кириллин В. А., Сычев В. В., Шейндлин А. Е. Техническая термодинамика. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд. дом МЭИ, 2008. — 496 с. — ISBN 978-5-383-00263-6.
• Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика. Часть 1. — М.: Физматлит, 2002. — 616 с. — ISBN 5-9221-0054-8.
• Петров Н., Бранков Й. Современные проблемы термодинамики. — Пер. с болг. — М.: Мир, 1986. — 287 с.
• Семенченко В. К. Избранные главы теоретической физики. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Просвещение, 1966. — 396 с.
• Будыко М.И., Юдин М.И. Условия термического равновесия в атмосфере. Докл.АН СССР, 1946, й 7, с.611-614.
• . Будыко М.И., Юдин М.И. Тепловой обмен поверхности земли с атмосферой и равновесный градиент температуры.Метеорология и гидрология, 1948, № I, с.16-29.