Thermodynamik und Gravitation

16/04/2008 - 08:33 von ThorstenM | Report spam
Guten Tag

Ich habe mal ein gedankliches Problem bei einem thermodynamisches
System, das der Gravitation unterliegt. Es geht dabei um
Entropieerhaltung. Vielleicht kann mir ja jemand dabei helfen:

Mal angenommen, ich würde einen hohen, perfekt isolierten Behàlter
aufstellen, den ich dann mit einem heißen Gas befülle. Das heiße Gas
verteilt sich in dem Behàlter und die Temperatur ist zunàchst
vermutlich überall gleich. Die Schwerkraft wird dann vermutlich
langsam aber sicher für einen Temperaturgradienten sorgen, so wie es
in der normalen Umgebung auch der Fall ist (warme Luft steigt nach
oben, kàltere sinkt ab). Es stellt sich also ein Gleichgewichtszustand
mit verschiedenen Temperaturen T_h am oberen und T_l am unteren
Behàlterende ein. Ist das soweit noch alles richtig?

Ich kann mir jetzt aber irgendeinen Mechanismus ausserhalb des
Behàlters vorstellen, mit dem ich die Wàrme von oben nach unten
transportieren kann, vielleicht sowas wie ein reibungsfreies
Förderband mit einem Kupferklotz. Man kann dann also den Kupferklotz
oben auf T-h "aufladen" und dann runtertransportieren. Unten nutzt man
den Klotz als kleines Wàrmebad und zusammen mit dem kühleren Ende des
Behàlters hat man dann mit einer Carnotmaschine die Möglichkeit,
Arbeit zu verrichten, bis sich der Klotz abgekühlt hat.

In meiner Vorstellung kann ich das Ganze dann solange wiederholen, bis
die ganz Wàrme aus dem Gas in Arbeit umgewandelt ist. Man würde also
nur Wàrme in Arbeit umwandeln. Die Entropie würde immer weiter sinken.

Die Frage ist nun:
Ist diese Vorstellung in Einklang mit den physikalischen Gesetzen?

In der klassichen Thermodynamik kann die Entropie ja eigentlich nur in
offenen System sinken. Aber wenn ich alle Komponenten (Erde,
Gasbehàlter, Förderband, Carnot-Maschine) in einen Raum stelle, dann
hat man doch ein geschlosses System, in dem die Entropie sinkt, oder?

Gibt es für thermodynamische Systeme, die der Schwerkraft unterliegen,
eine spezielle Entropiedefinition?

Es wàre nett wenn mir jemand helfen könnte, im netz finde ich dazu
nichts...

Gruß
Thorsten
 

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#1 Manfred Ullrich
16/04/2008 - 10:37 | Warnen spam
"ThorstenM" schrieb im Newsbeitrag news:

Die Frage ist nun:


I>st diese Vorstellung in Einklang mit den physikalischen Gesetzen?

Nein, denn es wird sich eine gegenteilige Temperaturverteilung einstellen:
Unten warm, oben kalt.

Gruß
Manfred

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