Mit Tachyonen und Gold-Chip gegen Handystrahlen...

[Christoph MĂźller]

Am 01.08.2015 um 16:46 schrieb Kai-Martin:

Christoph Müller wrote:
Am 31.07.2015 um 22:18 schrieb Claas Thede:
Am 31.07.2015 20:00, schrieb Christoph Müller:
Am 31.07.2015 um 17:45 schrieb Claas Thede:

Es gibt also einfallende Lichtstrahlen, die sich im
Winkel um genau diese 32 Bogenminuten unterscheiden. Werden diese
zum Brennpunkt hin reflektiert (am gleichen Punkt des Spiegels! Da
gelten ja schließlich die 32' Öffnungswinkel.), dann haben sie auch
da wieder 32' Winkel zueinander. Einfallswinkel = Ausfallswinkel.
In 1,074 m Entfernung sind diese Lichtstrahlen 1 cm voneinander
entfernt, wegen der 32'. In 100 m Entfernung sind sie 0,93 m
voneinander entfernt, wegen ... Du ahnst es sicher: die 32'.

OK. Soo kann ich das verstehen. Danke dir.

Das ist die Abschätzung mit realistischen Abständen und Winkeln, die
ich weiter oben meinte.

Das gilt für jeden Punkt des Spiegels, und daher ist es auch egal,
ob er parabolisch oder sphärisch ist oder sonstwie gekrümmt: selbst
perfekt fokussiert _kann_ das Abbild der Sonne _nicht_ kleiner
werden als es der Öffnungswinkel bedingt.

Mit nachgeschalteter Optik sollte es trotzdem gehen.

Nein.

Es gibt nicht nur abbildende Optik, sondern auch Faseroptik,
Gitterkollimatoren u.ä. Röntgenoptik arbeitet gerne mit etwas in der Art
Gitterkollimatoren. Damit kann man Licht auch bündeln. Muss ja kein
schönes Bild geben. Energiebündeln reicht schon.

Anders als vor dem ersten Spiegelsystem hast Du jetzt nicht mehr
Licht, das aus einem recht eng definierten Raumwinkel kommt. Die
"nachgeschaltete Optik" sieht die Ausdehnung der Sonne nicht mehr
unter 32 Bogenminuten, sondern unter vielleicht 45°.

Dann verwende man eine Optik, die ein virtuelles Bild dieser
"45°-Scheibe" erzeugt und bilde dieses auf der Kugel ab. Und das
Mehrfach für unterschiedliche Bereiche des Spiegelfeldes.

Ansonsten gilt
die Argumentation weiterhin, nur eben mit deutlich ungünstigerem
Winkelverhältnis. Im Ergebnis wird der Fleck nicht mehr relevant
kleiner, wenn man das ganze Licht hinein scheinen will.

Es muss nicht das ganze Licht hinein. Es reicht, wenn bei 6000K mehr
Energie auf die Kugel gestrahlt wird, als diese bei 6000K abgeben kann.
Dann nämlich steigt die Temperatur auch über die 6000K der Sonne. Es
wirde behauptet, dass das nicht möglich wäre. Ich behaupte, dass das
sehr wohl möglich ist. Es ist ein Kennzeichen physikalisch hochwertiger
Energie, dass sich damit beliebig hohe Temperaturen erzeugen lassen.
Licht wäre damit eine physikalisch hochwertige Energie. Genauso wie
mechanische Energie und elektrischer Strom.

Allgemeiner kann ein geometrische Optik Unschärfe prinzipiell nur von
Ortsunschärfe (wo ein Lichtstrahl auftrifft) in eine Winkelunschärfe
(unter welchem Winkel ein Lichtstrahl auftrifft) umwandeln. Das
Produkt aus beiden bleibt dabei erhalten. Physiker nennen das die
Erhaltung des Volumens im Phasenraum. Selbst eine perfekte Optik kann
an diesem Grundsatz nichts ändern.
Die erste Optik hat maximale Ortsunschärfe (irgendwo auf dem 100m-
Kreis) bei kleiner Winkelunschärfe (32 Bogenminuten) in eine kleine
Ortsunschärfe (1 m) bei großer Winkelunschärfe (45°) gewandelt. Viel
kleinere Ortsunschärfe geht nicht, weil die Winkelunschärfe im
Gegenzug nicht beliebig zunehmen kann.

Der einzige Ausweg besteht darin, die Optik nur Licht aus einem
kleineren Raumwinkel akzeptieren zu lassen.

Das kann man ziemlich oft machen und hat am Ende auch wieder einen
kleinen Fleck.

Dann gelingt es zwar,
einen kleineren Brennfleck zu erreichen. Man vermindert aber auch die
Energiedichte im Brennfleck. Dies gerade im richtigen Maß, dass die
Schwarzkörper-Temperatur im Brennfleck nicht oberhalb der Temperatur
der Schwarzkörper-Quelle liegt.

Das ist eben genau die zu klärende Frage. Ich fasse Strahlung quasi als
"mechanisches Gewackel" auf, mit dem etwas bewegt werden kann. Z.B.
Elektronen oder ganze Moleküle. Je mehr Strahlung, desto mehr "Gewackel"
bzw. Temperatur. Von Frequenz steht da nichts. Es geht ja um ein wildes
Durcheinander, wie es für die Brownsche Molekularbewegung typisch ist.

Mit mechanischer Energie kann man beliebig hohe Temperaturen
produzieren, indem Elektronen, Atome, Moleküle, Kristalle usw. in wilde
Schwingungen versetzt werden. Ggf., bis etwas auseinander fliegt.

Ob Strahlung oder mechanische Reibung. Der Effekt ist etwa der Gleiche.
Wo sollte da eine Temperaturgrenze eingebaut sein und wie könnte diese
funktionieren?

Die Frage war, ob das auch
ohne Umweg über Strom - also direkt über die Strahlung - geht. Ich
behaupte, dass das möglich ist, indem viel Strahlung auf einen
kleinen schwarzen Fleck gebündelt wird. Denn auch da muss sich ein
Gleichgewicht einstellen. Demnach steigt die Temperatur so lang, bis
die eingestrahlte Leistung der abgegebenen entspricht. Damit sollten
sehr wohl Temperaturen oberhalb der Sonnentemperatur erzeugt werden
können.
(...)
Sofern das Licht nur einen einstufigen Prozess durchlaufen darf. Hat
aber niemand gefordert.

Deine Behauptung ähnelt der von Konstrukteuren mechanischer Perpetuum-
Mobiles.

Keineswegs. Diese Dinger zeichnen sich dadurch aus, dass sie mehr
Energie produzieren als in sie hinein gesteckt wird. Davon ist hier
nicht mal ansatzweise die Rede. Temperatur und Energie sind doch völlig
unterschiedliche Dinge.

Wenn eine Konstruktion wegen eines Effekts nicht das Ziel
erreicht, bauen wir eben noch weitere Hebel und Hämmer zur
Kompensation an.

Deshalb bestehen gute Kameraobjektive i.d.R. auch aus mehr als nur einer
Linse.

Wäre es möglich, müssten wir uns vom zweiten Hauptsatz der
Thermodynamik verabschieden. Dieser Hauptsatz steht allerdings auf
sehr soliden Füßen.

Inwiefern wird diesem Hauptsatz widersprochen? Ich wiederhole meine
Frage auch gerne: Was passiert mit der Leistung, die mehr auf die Kugel
eingestrahlt wird als diese bei Sonnentemperatur abgeben kann? Einfach
verschwinden geht nicht, weil der Energieerhaltungssatz dagegen spricht.
Was, wenn nicht Temperaturerhöhung, soll da passieren?

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Reinhardt Behm]

Christoph MĂźller wrote:

Auch das "richtige Leben" muss sich an die Naturgesetze halten.

DafĂźr sind Sonne, Spiegel und Kugel aber zu wenig.

Ach, die alleine mĂźssen sich also nach Deiner Meinung nicht an Naturgesetze
halten.

Wenn Deine Argumentation stimmen wĂźrde, kĂśnnte man auch ein GlĂźhlampe
nehmen, deren Strahlung per Spiegel auf ein kleines KĂźgelchen
konzentrieren und das KĂźgelchen wĂźrde sich auf Temperaturen hĂśher als die
der GlĂźhlampe aufheizen.

Gut mĂśglich.

Damit hättest Du ein Perpetuum Mobile zweiter Art gebaut.

Wie kommst du drauf? Temperatur und Energiebilanz sind zwei paar
Stiefel. Die Energiebilanz muss stimmen! Von einer Temperaturbilanz habe
ich im Zusammenhang mit einem Perpetuum Mobile noch nichts gehĂśrt.

Ich sprach von einem "Perpetuum Mobile zweiter Art". Das hat hat nichts mit
Energiebilanz sondern mit Temperaturdifferenz zu tun. Du solltest Dich
erstmal informieren, bevor Du widersprichst.

--
Reinhardt

 

[Kai-Martin]

Christoph MĂźller wrote:

Am 01.08.2015 um 11:27 schrieb Reinhardt Behm:
Christoph MĂźller wrote:

Und schon haben wir einen Widerspruch
zum zweiten Hauptsatz, denn wir haben aus einem einzigen
Reservoir, der Sonne, Arbeit erzeugt.

Falsch. Es geht um ZWEI. Sonne und Kugel. Im richtigen Leben
sind's mindestens drei, weil ja die kalte Umgebung auch noch dazu
gehĂśrt.

Welche Rolle sollte dabei die kalte Umgebung spielen?

Sorgt fĂźr mehr Abstrahlung in den Raum.

Nicht wirklich.
Die Abstrahlung ist unabhängig von der Umgebung immer gleich groß. Sie
lässt sich gemäßt den von Max-Planck entdeckten Formeln ausrechnen.
Die Umgebeung trägt in Form einer _Ein_strahlung zm Gleichgewicht bei.

Man kann Sonne, Spiegel und Kugel als ein System betrachten.

Schlecht. Obwohl - man kĂśnnte die Sonne mit 6000K fix annehmen. Dann
wird auf die Kugel ständig eingestrahlt, ohne dass diese Energie
verlieren wĂźrde. Was passiert dann mit dieser vielen Energie? Wie
kommt das System in ein Gleichgewicht?

Indem gleich viel von der Kugel zur Sonne gestrahlt wird.


> DafĂźr sind Sonne, Spiegel und Kugel aber zu wenig.

Dann nimm Raumwinkel fĂźr den Rest hinzu. Das gibt Dir einen weiteren
Verlustkanal. Mit diesem zusätzlichen Verlust wird die Temperatur der
Sonne nicht erreicht und schon gar nicht Ăźberschritten.

Wenn Deine Argumentation stimmen wĂźrde, kĂśnnte man auch ein
GlĂźhlampe nehmen, deren Strahlung per Spiegel auf ein kleines
KĂźgelchen konzentrieren und das KĂźgelchen wĂźrde sich auf
Temperaturen hĂśher als die der GlĂźhlampe aufheizen.

Gut mĂśglich.

Nein unmĂśglich. Siehe jedes einfĂźhrende Lehrbuch zur Thermodynamik.

Damit hättest Du ein Perpetuum Mobile zweiter Art gebaut.

Wie kommst du drauf? Temperatur und Energiebilanz sind zwei paar
Stiefel. Die Energiebilanz muss stimmen! Von einer Temperaturbilanz
habe ich im Zusammenhang mit einem Perpetuum Mobile noch nichts
gehĂśrt.

Die Stichworte, Ăźber das Du Dich informieren solltest sind "Entropie"
und der "zweite Hauptsatz der Thermodynamik". Das ist der mit den
Aussagen Ăźber die Entropie, die von alleine hĂśchstens zunimmt.

Nach dem zweiten Hauptsatz gibt es das aber nicht, auch wenn immer
wieder mal jemand meint, er hätte es erfunden und mit sich
seltsamen BegrĂźndungen um den Widerspruch herumwinden will.

Man kann eine Energieportion in viel Materie geben. Die
TemperaturerhĂśhung ist dann entsprechend klein.

Nochmal: Es geht nicht um Energie, sondern um Entropie. Und ja,
Entropie hat etwas mit Temperatur zu tun.

---&ltkaimartin(>---

 

[Kai-Martin]

Christoph MĂźller wrote:

Mit nachgeschalteter Optik sollte es trotzdem gehen.

Nein.

Es gibt nicht nur abbildende Optik,

Auch mit beliebiger andere Optik egal ob brechend, streuend, oder
interferierend bekommt man keinen Verstoß gegen den zweiten Hauptsatz
hin.

Es ist ein Kennzeichen
physikalisch hochwertiger Energie, dass sich damit beliebig hohe
Temperaturen erzeugen lassen.

SchwarzkĂśrperstrahlung ist keine "hochwertige Energie" in diesem Sinn.

Licht wäre damit eine physikalisch hochwertige Energie. Genauso wie
mechanische Energie und elektrischer Strom.

Das trifft nur fßr kohärentes, beugungsbegrenztes Licht zu. Die Sonne
ist aber kein Laser.

Dann gelingt es zwar,
einen kleineren Brennfleck zu erreichen. Man vermindert aber auch
die Energiedichte im Brennfleck. Dies gerade im richtigen Maß, dass
die SchwarzkĂśrper-Temperatur im Brennfleck nicht oberhalb der
Temperatur der SchwarzkĂśrper-Quelle liegt.

Das ist eben genau die zu klärende Frage. Ich fasse Strahlung quasi
als "mechanisches Gewackel" auf, mit dem etwas bewegt werden kann.
Z.B. Elektronen oder ganze MolekĂźle. Je mehr Strahlung, desto mehr
"Gewackel" bzw. Temperatur. Von Frequenz steht da nichts. Es geht ja
um ein wildes Durcheinander, wie es fĂźr die Brownsche
Molekularbewegung typisch ist.

Dir ist schon bewusst, dass Du ein wenig naiv vorgehst, oder? Damit
begibst Du Dich auf den Stand der Erkenntnis vor Max Planck. Das ist
jetzt ein Stßck länger als hundert Jahre her. Thermodynamik,
Quantenmechanik und ganz allgemein die Physik ist seitdem ein ganz
klein wenig weiter.

Deine Behauptung ähnelt der von Konstrukteuren mechanischer
Perpetuum- Mobiles.

Keineswegs. Diese Dinger zeichnen sich dadurch aus, dass sie mehr
Energie produzieren als in sie hinein gesteckt wird.

Der von Dir behauptete Prozess vermindert die Entropie des Systems.
Eine Maschine, die das kann, ist äquivalent zu einem Perpetuum Mobile
erster Art.


> Inwiefern wird diesem Hauptsatz widersprochen?

Mir scheint, Dir ist die Aussage des zweiten Hauptsatzes nicht klar.
Die Entropie eines Gesamt-Systems nimmt ohne Wechselwirkung von außen
hĂśchstens zu. Wenn man zwei KĂśrper mit unterschiedlicher Temperatur
zusammenbringt, so dass Energie vom einen zum anderen fließen kann,
dann wird der kühlere niemals wärmer als der heißere werden. Die von
Dir vorgeschlagene Optik tut nichts anderes als die Kugel Ăźbber die
SchwarzkĂśrperstrahlung an die Sonne zu koppeln.
Im besten Fall ist diese Kopplung verlustfrei. Dann erreicht die Kugel
genau die Temperatur der Sonne. Mit Verlusten ist die Kugeltemperatur
hĂśchstens niedriger.

---&ltkaimartin(>---

 

[Axel Berger]

Heinz Saathoff wrote on Sat, 15-08-01 16:32:
>In guter Näherung ist die von der Sonne kommende Strahlung parallel!

Je nach Aufgabe kann man oft nähern, muß aber bisweilen genau sein. Und
wichtig ist vor allem, zu erkennen, wann letzteres der Fall wird.

 

[Axel Berger]

Heinz Saathoff wrote on Sat, 15-08-01 16:32:
>Die Strahlung der Sonne kommt auf der Erde parallel an

Sie kommt an jedem beliebigen Punkt über einen Öffungswinkel von 32'.
das ist fast parallel, oft kann man die kleine Abweichung
vernachlässigen, aber eben nicht immer.

 

[Christoph MĂźller]

Am 01.08.2015 um 21:32 schrieb Reinhardt Behm:

Christoph Müller wrote:

Damit hättest Du ein Perpetuum Mobile zweiter Art gebaut.

Wie kommst du drauf? Temperatur und Energiebilanz sind zwei paar
Stiefel. Die Energiebilanz muss stimmen! Von einer Temperaturbilanz habe
ich im Zusammenhang mit einem Perpetuum Mobile noch nichts gehört.

Ich sprach von einem "Perpetuum Mobile zweiter Art". Das hat hat nichts mit
Energiebilanz sondern mit Temperaturdifferenz zu tun. Du solltest Dich
erstmal informieren, bevor Du widersprichst.

Ein Perpetuum Mobile zweiter Art gewinnt Energie aus der Umgebungswärme.
Darum geht's doch hier überhaupt nicht. Energiequelle (Sonne) und Senke
(Kugel) sind klar benannt.

Jetzt erkläre mir einfach, was mit der Leistung passiert, die die Kugel
aufnimmt, aber nicht mehr los wird. Normalerweise würde man sagen, dass
die Kugel dann einfach heißer wird. Aber angeblich ab 6000K nicht mehr,
weil damit die Sonnentemperatur überschritten würde. Bitte erkläre mir das.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Christoph MĂźller]

Am 01.08.2015 um 23:29 schrieb Kai-Martin:

Christoph Müller wrote:
Am 01.08.2015 um 11:27 schrieb Reinhardt Behm:
Christoph Müller wrote:

Und schon haben wir einen Widerspruch
zum zweiten Hauptsatz, denn wir haben aus einem einzigen
Reservoir, der Sonne, Arbeit erzeugt.

Falsch. Es geht um ZWEI. Sonne und Kugel. Im richtigen Leben
sind's mindestens drei, weil ja die kalte Umgebung auch noch dazu
gehört.

Welche Rolle sollte dabei die kalte Umgebung spielen?

Sorgt für mehr Abstrahlung in den Raum.

Nicht wirklich.
Die Abstrahlung ist unabhängig von der Umgebung immer gleich groß.

OK, dann eben summarische Abstrahlung. Eine warme Umgebung strahlt ja
auch wieder Energie auf das Objekt ein.

Sie
lässt sich gemäßt den von Max-Planck entdeckten Formeln ausrechnen.
Die Umgebeung trägt in Form einer _Ein_strahlung zm Gleichgewicht bei.

Richtig.

Man kann Sonne, Spiegel und Kugel als ein System betrachten.

Schlecht. Obwohl - man könnte die Sonne mit 6000K fix annehmen. Dann
wird auf die Kugel ständig eingestrahlt, ohne dass diese Energie
verlieren würde. Was passiert dann mit dieser vielen Energie? Wie
kommt das System in ein Gleichgewicht?

Indem gleich viel von der Kugel zur Sonne gestrahlt wird.

Das geht aufgrund der Größe aber nur mit deutlich höherer Temperatur.
Außerdem kann die Kugel auch woanders hin als nur auf die Sonne strahlen.

Dafür sind Sonne, Spiegel und Kugel aber zu wenig.

Dann nimm Raumwinkel für den Rest hinzu. Das gibt Dir einen weiteren
Verlustkanal. Mit diesem zusätzlichen Verlust wird die Temperatur der
Sonne nicht erreicht und schon gar nicht überschritten.

Mit Konzentratorsystemen kann mehr Energie auf die Kugel eingestrahlt
werden als diese bei 6000K wieder abgeben kann. Was passiert also mit
dieser überschüssigen Energie, wenn eine Temperaturerhöhung über die
6000K hinaus doch nicht möglich sein soll? Diese Frage habe ich jetzt
schon oft gestellt. Aber niemand hat bis jetzt eine brauchbare Antwort
darauf geliefert.

Wenn Deine Argumentation stimmen würde, könnte man auch ein
Glühlampe nehmen, deren Strahlung per Spiegel auf ein kleines
Kügelchen konzentrieren und das Kügelchen würde sich auf
Temperaturen höher als die der Glühlampe aufheizen.

Gut möglich.

Nein unmöglich. Siehe jedes einführende Lehrbuch zur Thermodynamik.

Zeigen.

Damit hättest Du ein Perpetuum Mobile zweiter Art gebaut.

Wie kommst du drauf? Temperatur und Energiebilanz sind zwei paar
Stiefel. Die Energiebilanz muss stimmen! Von einer Temperaturbilanz
habe ich im Zusammenhang mit einem Perpetuum Mobile noch nichts
gehört.

Die Stichworte, über das Du Dich informieren solltest sind "Entropie"
und der "zweite Hauptsatz der Thermodynamik". Das ist der mit den
Aussagen über die Entropie, die von alleine höchstens zunimmt.

Im Klartext: Du kannst es nicht erklären. Du glaubst es einfach.

Meine Vermutung: Du gehst von einem NICHT konzentrierenden System aus.
So ähnlich, wie in einer Ulbricht-Kugel. Da wird alles gleichmäßig
bestrahlt und nimmt deshalb auch eine gleichmäßige Temperatur an.

Hier geht es aber nicht um eine Ulbricht-Kugel, sondern um ein
konzentrierendes System, mit dem mehr Energie auf einen Körper
eingestrahlt wird als dieser abgeben kann. So etwas führt dann
üblicherweise zu einer Temperaturerhöhung, um ins Gleichgewicht zu
kommen. Warum sollte da bei 6000K (Sonnentemperatur) Schluss sein? Wie
sieht denn da dann das Gleichgewicht aus? Auf die Kugel strahlen 50 kW
ein. Sie wird aber nur 35 kW los. Was - zum wiederholten Male - passiert
mit der übrigen Leistung? Die Kugel wird mehr Leistung doch nur dann
wieder los, wenn sie ihre Temperatur erhöht. Oder hast du eine bessere Idee?

Nach dem zweiten Hauptsatz gibt es das aber nicht, auch wenn immer
wieder mal jemand meint, er hätte es erfunden und mit sich
seltsamen Begründungen um den Widerspruch herumwinden will.

Man kann eine Energieportion in viel Materie geben. Die
Temperaturerhöhung ist dann entsprechend klein.

Nochmal: Es geht nicht um Energie, sondern um Entropie. Und ja,
Entropie hat etwas mit Temperatur zu tun.

Aber hier auch mit der Masse der Kugel und deren Oberfläche.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Christoph MĂźller]

Am 01.08.2015 um 23:55 schrieb Kai-Martin:

Christoph Müller wrote:

Es ist ein Kennzeichen
physikalisch hochwertiger Energie, dass sich damit beliebig hohe
Temperaturen erzeugen lassen.

Schwarzkörperstrahlung ist keine "hochwertige Energie" in diesem Sinn.

Die Wertigkeit der Energie steigt mit ihrer Temperatur. Aus hochwertiger
Energie lässt sich immer recht leicht niederwertige machen. Umgekehrt
geht auch. Aber dieser Weg ist mit größerem technischem Aufwand und
großen Verlusten verbunden.

So gesehen sollte es kein Problem sein, aus 6000K Strahlung 20.000K
Strahlung zu machen, wenn man bereit ist, entsprechende Verluste hin zu
nehmen. Niemand verlangt einen Wirkungsgrad von 100%.

Licht wäre damit eine physikalisch hochwertige Energie. Genauso wie
mechanische Energie und elektrischer Strom.

Das trifft nur für kohärentes, beugungsbegrenztes Licht zu. Die Sonne
ist aber kein Laser.

Allerdings kann man, wenn man Verluste hin nimmt, auch mit
niederwertiger Energie hochwertige machen. Ist man bereit, 90% Verlust
hinzunehmen, dann kann man mit 100°C-Wasser auch 3000°C z.B. in einer
Glühbirne machen.

Dann gelingt es zwar,
einen kleineren Brennfleck zu erreichen. Man vermindert aber auch
die Energiedichte im Brennfleck. Dies gerade im richtigen Maß, dass
die Schwarzkörper-Temperatur im Brennfleck nicht oberhalb der
Temperatur der Schwarzkörper-Quelle liegt.

Das ist eben genau die zu klärende Frage. Ich fasse Strahlung quasi
als "mechanisches Gewackel" auf, mit dem etwas bewegt werden kann.
Z.B. Elektronen oder ganze Moleküle. Je mehr Strahlung, desto mehr
"Gewackel" bzw. Temperatur. Von Frequenz steht da nichts. Es geht ja
um ein wildes Durcheinander, wie es für die Brownsche
Molekularbewegung typisch ist.

Dir ist schon bewusst, dass Du ein wenig naiv vorgehst, oder?

Ob du das als naiv betrachtest oder nicht, ist mir völlig egal. Mir geht
es schlicht um das Verständnis.

Damit
begibst Du Dich auf den Stand der Erkenntnis vor Max Planck. Das ist
jetzt ein Stück länger als hundert Jahre her. Thermodynamik,
Quantenmechanik und ganz allgemein die Physik ist seitdem ein ganz
klein wenig weiter.

Wenn du's so genau weißt - wo liegt also mein gedanklicher Fehler?

Deine Behauptung ähnelt der von Konstrukteuren mechanischer
Perpetuum- Mobiles.

Keineswegs. Diese Dinger zeichnen sich dadurch aus, dass sie mehr
Energie produzieren als in sie hinein gesteckt wird.

Der von Dir behauptete Prozess vermindert die Entropie des Systems.

Wie kommst du drauf? Habe ich etwa irgendwo einen Wirkungsgrad von 100%
gefordert?

Inwiefern wird diesem Hauptsatz widersprochen?

Mir scheint, Dir ist die Aussage des zweiten Hauptsatzes nicht klar.
Die Entropie eines Gesamt-Systems nimmt ohne Wechselwirkung von außen
höchstens zu.

So auch hier.

Wenn man zwei Körper mit unterschiedlicher Temperatur
zusammenbringt, so dass Energie vom einen zum anderen fließen kann,
dann wird der kühlere niemals wärmer als der heißere werden.

Das ist sogar mir bekannt.

Die von
Dir vorgeschlagene Optik tut nichts anderes als die Kugel übber die
Schwarzkörperstrahlung an die Sonne zu koppeln.

Dafür braucht man nicht mal eine Optik. Einfach an die Sonne legen und
schon ist gekoppelt.

Im besten Fall ist diese Kopplung verlustfrei. Dann erreicht die Kugel
genau die Temperatur der Sonne.

So lange nicht mit konzentrierenden Systemen gearbeitet wird.

> Mit Verlusten ist die Kugeltemperatur höchstens niedriger.

Dann erkläre doch einfach, was mit der Energie passiert, wenn die Kugel
bei 6000K Sonnentemperatur 35kW los wird, aber 50 kW auf sie einstrahlen.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Axel Berger]

=?UTF-8?Q?Christoph_M=c3=bcller?= wrote on Sun, 15-08-02 09:55:

So gesehen sollte es kein Problem sein, aus 6000K Strahlung 20.000K
Strahlung zu machen, wenn man bereit ist, entsprechende Verluste hin zu
nehmen. Niemand verlangt einen Wirkungsgrad von 100%.

Ja, Wärmepumpe, mit einem dritten kalten Reservoir. Deine Behauptungen
kommen mit Sonne, Spiegeln und Kugel aus, kein anderer Wärmestrom in
eine andere Senke spielt eine Rolle dabei. Damit ist dieser Einwand
irrelevant.

Du hast jetzt zwei Antworten. Eine globale, die es mit dem zweiten
Hauptsatz beweist (u.a. von mir) und eine detaillierte, die Dir zudem
die Mechanismen erklärt, warum es nicht geht und wo die Verluste hin
verschwinden (mangels Fokus an der Kugel vorbei). (Dafür Danke, daraus
habe auch ich dazugelernt.) Beide Antworten sind korrekt und
vollständig, jetzt ist es an Dir, sie zu verstehen.

 

[Christoph MĂźller]

Am 02.08.2015 um 13:57 schrieb Axel Berger:

=?UTF-8?Q?Christoph_M=c3=bcller?= wrote on Sun, 15-08-02 09:55:

So gesehen sollte es kein Problem sein, aus 6000K Strahlung 20.000K
Strahlung zu machen, wenn man bereit ist, entsprechende Verluste hin zu
nehmen. Niemand verlangt einen Wirkungsgrad von 100%.

Ja, Wärmepumpe, mit einem dritten kalten Reservoir. Deine Behauptungen
kommen mit Sonne, Spiegeln und Kugel aus, kein anderer Wärmestrom in
eine andere Senke spielt eine Rolle dabei. Damit ist dieser Einwand
irrelevant.

Ansichtssache.

Du hast jetzt zwei Antworten. Eine globale, die es mit dem zweiten
Hauptsatz beweist (u.a. von mir)

Die Naturwissenschaften sind beobachtender Natur. Wie willst du da
überhaupt irgendwas beweisen? Sowas geht nur in den
Geisteswissenschaften wie z.B. der Mathematik.

Du hast auch nur auf den zweiten Hauptsatz hingewiesen.
Zufriedenstellend hergeleitet hast du meiner Erinnerung nach nichts.

und eine detaillierte, die Dir zudem
die Mechanismen erklärt, warum es nicht geht und wo die Verluste hin
verschwinden (mangels Fokus an der Kugel vorbei).

Damit ist noch immer nicht erklärt, was mit der überschüssigen
eingestrahlten Energie passiert, die die Kugel nicht mehr los wird. Das
würde sie nur mit Temperaturerhöhung schaffen. Aber die kann es ja
deiner Auffassung ja nicht geben, weil die Gleichgewichtstemperatur dann
höher wäre als die der Sonnenoberfläche.

(Dafür Danke, daraus
habe auch ich dazugelernt.)

Auch ich möchte mich dafür bedanken. Habe auch dazu gelernt, dass die
Größe der Sonnenscheibe doch nicht vernachlässigt werden sollte. Doch
das beantwortet noch immer nicht die Frage, was die Kugel mit der zu
viel eingestrahlten Energie macht. Denn mit der Berücksichtigung der
endlichen Sonnenscheibe wird ja nur erklärt, dass man auf einfachem Wege
nicht die ganze Sonnenenergie auf die Kugel konzentrieren kann. Was mit
der trotzdem noch überschüssigen Energie der Kugel passiert, ist damit
NICHT geklärt! Lediglich, dass statt 10 MW halt vielleicht nur 50 kW "zu
viel" auf der Kugel ankommen. Aber was passiert dann mit diesen 50 kW,
wenn eine Temperatur oberhalb Sonnentemperatur nicht möglich ist?

> Beide Antworten sind korrekt

korrekt ja.

> und vollständig,

das nicht. Die Frage, was mit der überschüssigen Energie passiert, die
die Kugel aufgrund ihrer Temperaturbegrenzung nicht mehr los wird, ist
noch immer nicht geklärt.

> jetzt ist es an Dir, sie zu verstehen.

Erkläre mir einfach, was mit der überschüssigen Energie passiert, wenn
sie nicht zu einer Temperaturerhöhung führen kann. In Nichts wird sie
sich ja wohl kaum auflösen. Könnte die Kugel die Temperatur über die
Sonnentemperatur anheben, dann könnte sie den Fehlbetrag wieder
abstrahlen und es könnte sich ein Gleichgewicht einstellen. Aber genau
diese Temperaturerhöhung kann es ja deiner Meinung nach nicht geben. Was
passiert also mit dieser Energie?

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Volker Staben]

Am 31.07.15 um 09.19 schrieb Christoph Müller:

Bist du dir auch wirklich sicher, dass man nur HAUSHALTSkühlschränke
bedienen kann? Wie steht es um die Kühlregale in den Supermärkten? Wie
um die Klimaanlagen? Die Kühlschränke sind doch nur als leicht
nachvollziehbares Beispiel gemeint.

gerade bei Gewerbekühlschränken funktionert Lastverschiebung eben nicht:
man müsste im Mittel die Temperatur absenken (also den Energiebedarf
erhöhen), damit man den Zeitpunkt, zu dem der Zweipunktregler den
Kompressor wieder einschalten möchte, in Richtung später verschieben
kann. Eine Überschreitung einer oberen Grenztemperatur ist im Gewerbe
nicht tolerierbar.

Lastverschiebung im Kühlbereich funktioniert dann sehr gut, wenn die
trhermische Zeitkonstante des Kühlraums groß ist: das ist sie bei großen
Kühllagern z.B. für Tiefkühlware. Dort rechnet es sich und - o Wunder
über Wunder! - genau dort wird es gemacht.

 

[Christoph MĂźller]

Am 02.08.2015 um 19:34 schrieb Volker Staben:

Am 31.07.15 um 09.19 schrieb Christoph Müller:

Bist du dir auch wirklich sicher, dass man nur HAUSHALTSkühlschränke
bedienen kann? Wie steht es um die Kühlregale in den Supermärkten? Wie
um die Klimaanlagen? Die Kühlschränke sind doch nur als leicht
nachvollziehbares Beispiel gemeint.

gerade bei Gewerbekühlschränken funktionert Lastverschiebung eben nicht:
man müsste im Mittel die Temperatur absenken

eben das spielt interessanterweise KEINE Rolle! Denn regenerative
Energie ist ja mehr als genug da. Nur halt nicht unbedingt zum passenden
Zeitpunkt. Kühlt man weiter runter als man muss, kann man dunkle
Flautezeiten damit überbrücken.

> (also den Energiebedarf erhöhen),

(schadet nur dann, wenn mit dieser Energie auch Schaden angerichtet
wird. Wenn z.B. Energiespeicher verheizt werden; insbesondere, wenn
deren Rückstände in unserem Lebensraum immer mehr werden. Welcher
Schaden reichert sich mit der Nutzung von Sonne und Wind an?)

damit man den Zeitpunkt, zu dem der Zweipunktregler den
Kompressor wieder einschalten möchte, in Richtung später verschieben
kann.

Richtig.

Eine Überschreitung einer oberen Grenztemperatur ist im Gewerbe
nicht tolerierbar.

Nicht nur im Gewerbe nicht.

Lastverschiebung im Kühlbereich funktioniert dann sehr gut, wenn die
trhermische Zeitkonstante des Kühlraums groß ist: das ist sie bei großen
Kühllagern z.B. für Tiefkühlware. Dort rechnet es sich und - o Wunder
über Wunder! - genau dort wird es gemacht.

Na und?

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

 

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Sun, 2 Aug 2015 18:08:07 +0200:

Die Naturwissenschaften sind beobachtender Natur. Wie willst du da
Ăźberhaupt irgendwas beweisen? Sowas geht nur in den
Geisteswissenschaften wie z.B. der Mathematik.

Richtig, und es wurde mathematisch bewiesen, daß die Leistung, die per
Einstrahlung mit thermischer Strahlung einer bestimmten Temperatur auf einen
Körper mit einer bestimmten Oberfläche übertragen werden kann, nicht größer
werden kann als die von diesem bei gleicher Temperatur abstrahlbare Leistung

die Mechanismen erklärt, warum es nicht geht und wo die Verluste hin
verschwinden (mangels Fokus an der Kugel vorbei).

Damit ist noch immer nicht erklärt, was mit der ßberschßssigen
eingestrahlten Energie passiert, die die Kugel nicht mehr los wird. Das

_Welcher_ eingestrahlten Energie, die die Kugel nicht mehr los wird?

wĂźrde sie nur mit TemperaturerhĂśhung schaffen. Aber die kann es ja
deiner Auffassung ja nicht geben, weil die Gleichgewichtstemperatur dann
hÜher wäre als die der Sonnenoberfläche.

Könntest Du mit der Ansicht konform gehen, daß auf (D)eine Kugel nicht mehr
Strahlung fallen kann als im Inneren einer (der "Testkugel" beliebig nahe
liegender) Hohlkugel mit der Strahlungstemperatur?
In dieser Anordnung (die einer idealen Ulbricht-Kugel, die Du anderwärts
erwähnt hattest, entspricht, in der sich eine Strahlungsquelle und die
Testkugel befinden) kannst Du jetzt eine bliebige Optik einbauen.
Deine Behauptung entspricht damit der der Existenz einer Optik, die in
diesem Umfeld die Einstrahlung auf die Testkugel Ăźber die thermische
Einstrahlung erhĂśht. Kannst Du eine solche konstruieren?
Die allseits bekannte Physik hat mit ihren mathematischen Methoden gezeigt,
daß das nicht geht - jede Konzentration an einer Stelle nimmt an einer
anderen Stelle (mindestens) genausoviel Leistung weg, wie sie an der
Zielposition mehr liefert.

das nicht. Die Frage, was mit der ĂźberschĂźssigen Energie passiert, die
die Kugel aufgrund ihrer Temperaturbegrenzung nicht mehr los wird, ist
noch immer nicht geklärt.

Doch, sie ist geklärt - es gibt sie einfach nicht.

--
--
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nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
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Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
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[Rolf Bombach]

Heinz Saathoff schrieb:

Hanno Foest schrieb:

Deine Berechnung ist aus den genannten Gründen leider nicht nachvollziehbar.

Es reicht so langsam. Wenn du zu blöd bist, gewisse Zusammenhänge zu
verstehen, solltest du dich nicht in einer sci-Gruppe rumtreiben. Das
geht ja jetzt schon seit Monaten so...

Ist es jetzt schon soweit, dass alles geglaubt wird, was gegen
Christoph ins Feld geworfen wird, auch wenn es noch viel schlimmerer
Quatsch ist?
Dass die Aussage von Claas nun gar nicht stimmen kann, ist sogar mir
als Nichtphysiker sonnenklar.

Die Richtigkeit der Gesetze der elementaren Strahlenoptik, das ist
eigentlich reine Geometrie, wird aber nicht durch Meinungsumfragen
unter bekennenden Nicht-Physikern ausgelost.

Claas hat sich, im Nachhinein aus nicht nachvollziehbaren Gründen,
Mühe gegeben, auf absolut elementarem Niveau die zugrunde liegenden
Gesetze didaktisch einwandfrei zu erklären, Claas-klar, sonnenklar.
Mehr geht nicht. Perlen vor die Säue. Ich bin froh, ich kann den
Text, wofern er einverstanden ist, gut in meinen Unterricht einbauen.
Es ist Stoff, den Physiklaborantenlehrlinge im 5. Semester beherrschen
müssen. Hier offenbar hoffnungslos. Und die Gruppe schimpft sich
noch sci.

> Bitte erst nachdenken, bevor auf Christoph rumgedroschen wird!

Er ist offenbar nicht der einzige, der das nötig hätte. Tut mir leid,
das ist eigentlich nicht mein Stil, aber langsam wird es wirklich
peinlich hier. Das technische Niveau nähert sich dem Nullpunkt.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Claas Thede]

Zunächst eine kurze Nachfrage: in <mid:mpa061$f5d$1@dont-email.me>
schreibst Du:

mit 1 cm Durchmesser
sowie
Die Fläche der Kugel ist mit 4pir^2 = 0,004 m^2

Für 0,5 cm Radius (oder 0,005 m) komme ich auf eine Kugeloberfläche von
3,14 cm˛ oder 0,000314 m˛.

Ins Stefan-Boltzmann-Gesetz (P = \sigma*A*T^4) eingesetzt ergibt sich
eine Strahlungsleistung von rund 23,1 kW bei 6000 K für die Kugel.

Hast Du einen anderen Rechenweg benutzt, der zu Deiner Angabe von 35 kW
geführt hat? Falls ja, stelle diesen bitte dar.


Am 02.08.2015 18:08, schrieb Christoph Müller:

Am 02.08.2015 um 13:57 schrieb Axel Berger:
Beide Antworten sind korrekt

korrekt ja.

und vollständig,

das nicht. Die Frage, was mit der überschüssigen Energie passiert,
die die Kugel aufgrund ihrer Temperaturbegrenzung nicht mehr los
wird, ist noch immer nicht geklärt.

Die fokussierende Spiegeloptik lässt sich mit recht einfachen Mitteln
(z.B. Excel) überschlagsmäßig numerisch berechnen. Für 100 m Radius
eines Parabolspiegels komme ich auf knapp 14,5 kW Strahlungsleistung,
die auf der Kugel ankommen. Das ist sowohl unter Deinem als auch unter
meinem Wert der 6000 K-Strahlungsleistung; die Kugel wäre "nur" etwas
über 5300 K heiß.[1]

Zudem ist dabei erkennbar, dass die äußeren Flächen des Spiegels
aufgrund ihres Abstands zum Fokus kaum noch zur Summe der Leistung
beitragen. Statt 100 m Radius könnte man auch nur 50 m nehmen, das
resultiert in gerade mal 30 W (!) weniger eingestrahlter Leistung.


Gruß
Claas


[1] Um diesen Wert zu erreichen, wäre ein verlustfreier, ideal
fokussierender Parabolspiegel mit 100 m Radius und immerhin 1500 m Höhe
nötig. Das Ganze natürlich perfekt auf die Sonne ausgerichtet ...

 

[Rolf Bombach]

Christoph Müller schrieb:

Schlecht. Obwohl - man könnte die Sonne mit 6000K fix annehmen. Dann
wird auf die Kugel ständig eingestrahlt, ohne dass diese Energie
verlieren würde. Was passiert dann mit dieser vielen Energie? Wie kommt
das System in ein Gleichgewicht?

Ich probiers mal anders. Wir ändern das Gedankenexperiment auf eine
Sonne von ebenfalls 1 cm Durchmesser. Jetzt stellen wir diese mini-
Sonne zusammen mit der Empfängerkugel in eine innenverspiegelte
Hohlkugel. Perfektionisten nehmen natürlich einen Körper mit
zwei Brennpunkten, d.h. mit elliptischem Querschnitt.

Jetzt gibt es keine Wärmeverluste mehr durch Strahlen, die an der
einen oder andern Kugel vorbeigehen oder ins Weltall entfleuchen.
Wie soll jetzt die Empfängerkugel heisser als die "Sonne" werden?
Wie gesagt, die Fokussierung ist vollständig, mehr geht gar nicht.
Sobald die Empfängerkugel die gleiche Temperatur hat, strahlt
sie gleich viel ab wie die mini-Sonne. Wird sie wärmer, strahlt
sie mehr ab als sie empfängt und kühlt sich wieder auf "Sonnen-
temperatur" ab.

Würde sie wärmer bleiben, könnte man eine Wärmepumpe zwischen
heisserer Empfängerkugel und kälterer Sonne einbauen und
pausenlos Energie abzapfen. Das ist im Widerspruch mit dem
zweiten Hauptsatz, unter anderem.

Bei dem offenen System mit den Heliostaten machst du einen Fehler
bei der Berechnung der Raumwinkel. Der Strahlung stehen immer beide
Richtungen zur Verfügung. Bedenke immer auch die Richtung der Strahlung
von der Empfängerkugel weg. Du müsstest also zumindest sämtliche
Strahlung, die von der Empfängerkugel weg geht, genau auf die Sonne
bündeln. Und nichts davon nebenbei in die 3 K-Gegend, weder von der
Kugel aus an den Spiegeln vorbei, noch vom Licht der Spiegel dann
an der Sonne vorbei. Vielleicht hilft diese Überlegung.

Wie kommst du drauf? Temperatur und Energiebilanz sind zwei paar
Stiefel. Die Energiebilanz muss stimmen! Von einer Temperaturbilanz habe
ich im Zusammenhang mit einem Perpetuum Mobile noch nichts gehört.

Und wie berechnest du dann die Wirkungsgrade deiner stromerzeugenden
Heizkessel?

Man kann eine Energieportion in viel Materie geben. Die
Temperaturerhöhung ist dann entsprechend klein. Man kann sie aber auch
in sehr wenig Masse stecken. Dann sind die Temperaturen plötzlich sehr
hoch. So ist auch erklärbar, wieso mit einer kleinen
Taschenlampenbatterie der Glühfaden in der Lampe auf 3000K und mehr
gebracht werden kann, obwohl es nur um wenig Energie geht.

Ah, endlich ein interessantes Argument. Bei der Glühlampe verwendest
du allerdings hochwertige Energie, reine Exergie bei Strom, damit
kannst du beliebig hohe Temperaturen erreichen. Carnot rückwärts.

Mit einem Laser kannst du Lichtquellen simulieren, die wesentlich
heller als die Sonne sind, vorallem wegen des kleineren Divergenzwinkels.
Daher kriegst du im Brennpunkt beinahe beliebige Temperaturen hin.
Darum ist auch ein 10mW Laser weitaus gefährlicher für das Auge als die Sonne.
Und ja, mit einem Filter kannst du mit der Handykamera die Sonne fotografieren.
Und was ist auf dem Bild? a) ein heller Punkt, b) eine Scheibe.
Mir kommen gerade Kitschbilder vom Sonnenuntergang in den Sinn.

Die gerichtete Strahlung im Laser kannst du nur herstellen, indem
der Laser auf einer tieferen Temperatur ist als die (Strahlungstemperatur der)
Pumplichtquelle. Oder du betreibst ihn mit Strom, also mit unendlicher
Temperatur.

Wenn du also höhere Temperaturen als die Sonnenoberfläche mit Sonnenstrahlung
erreichen willst, stelle einfach reine Exergie her, am einfachsten
halt Strom mit Solarzellen. Dann kannst du mit dem Strom ein Lichtbogen-
Schweissgerät betreiben und 20'000 K erreichen. Umgekehrt bedeutet das
aber, dass die Sonnenzellen nur hochwertige Energie, Strom, herstellen
können, wenn sie kälter als die Sonne sind.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Rolf Bombach]

Christoph Müller schrieb:

die Sonne ist weit weg. Das Licht kommt deshalb von ihr faktisch
parallel an.

Bezüglich ihrer Grösse, immerhin 100x Erddurchmesser IIRC, ist sie
_nicht_ sehr weit weg. Ähnlich wie ein Fussball in ein paar Metern
Entfernung.

Wäre das Licht parallel, erschiene sie als punktförmiges Objekt wie die Sterne.

Ist ja schönes Wetter. Geh mal raus und wirf mit deiner Hand
Schatten an die Wand. Gehe langsam von der Wand weg und beobachte,
wie lange da noch ein scharfes Bild zu sehen ist. Wäre die
Strahlung parallel, müsstest du auch in 10m Abstand noch ein
scharfes Schattenbild der Hand sehen.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Rolf Bombach]

Christoph Müller schrieb:

Bei 1 mm˛ und 2 m Entfernung gehe ich davon aus, dass die Beugung eine
ziemlich deutliche Rolle spielen wird. Sowas vergrößert einen Fleck
natürlich.

Zu deinen Gunsten haben wir deshalb die Beugung vollständig weggelassen.
Die macht das ganze noch schlimmer, ist aber schwieriger zu berechnen.
Es geht hier um reine Geometrie.

--
mfg Rolf Bombach

 

[horst-d.winzler]

Am 02.08.2015 um 23:26 schrieb Rolf Bombach:

BezĂźglich ihrer GrĂśsse, immerhin 100x Erddurchmesser IIRC, ist sie
_nicht_ sehr weit weg. Ähnlich wie ein Fussball in ein paar Metern
Entfernung.

Wäre das Licht parallel, erschiene sie als punktfÜrmiges Objekt wie die
Sterne.

Ist ja schĂśnes Wetter. Geh mal raus und wirf mit deiner Hand
Schatten an die Wand. Gehe langsam von der Wand weg und beobachte,
wie lange da noch ein scharfes Bild zu sehen ist. Wäre die
Strahlung parallel, mĂźsstest du auch in 10m Abstand noch ein
scharfes Schattenbild der Hand sehen.

Das läßt mich spontan an Beugungs- sowie Streungseffekte denken.

--
mfg hdw