Утечка на МКС 20.08.2020

Автор NightFlight, 20.08.2020 22:51:35

« назад - далее »

0 Пользователи и 2 гостей просматривают эту тему.

tdz

а вот кстати - вместо того чтобы газ закачивать вакуумируем баллон, а потом откроем вентиль. нагреется?

cross-track

Цитата: tdz от 07.10.2020 22:04:36
Цитата: cross-track от 07.10.2020 21:49:53
Цитата: telekast от 07.10.2020 21:40:20Газ в любом случае совершает работу. В крайняк перемещает сам себя. ;)
Немного ранее я написал - мгновенно уберите все стенки сосуда. Газ расширится во все стороны в пустоту, и ЦМ газа останется неподвижным. Никакая работа при этом не совершается. Скорости молекул не меняются; и не меняется их кин.энергия.
введите в ваш мысленный эксперимент детандер (можно много) - и они скажут что кинетическая энергия газа меняется (приобретается)
В детандерах совершается работа внешними силами (или против внешних сил). Естественно, что при этом кинетическая энергия газа меняется.
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

cross-track

Цитата: telekast от 07.10.2020 22:08:27
Цитата: cross-track от 07.10.2020 21:49:53
Цитата: telekast от 07.10.2020 21:40:20Газ в любом случае совершает работу. В крайняк перемещает сам себя. ;)
Немного ранее я написал - мгновенно уберите все стенки сосуда. Газ расширится во все стороны в пустоту, и ЦМ газа останется неподвижным. Никакая работа при этом не совершается. Скорости молекул не меняются; и не меняется их кин.энергия.
Давайте так попробуем:
Берем воздух из окр.среды и закачиваем его в баллон. Баллон при этом нагревается, честно.
Потом, дождавшись остывания баллона/выравнивания температур откроем баллон обратно в окр.среду. Баллон будет остывать! Т.к. газ стремиться вернуться к первоначальному состоянию, но его энергия уменьшилась(баллон с нагревшимся газом остыл) и взять ее ему, кроме как у себя самого, негде. Потом, ессно, он доберет ее до нормы из окружающей среды, как бы вернет то, что по ерял при остывании баллона. Но в самом процессе расширения газ будет остывать.
ИМХУ
Нет, баллон остывать не будет. Чтобы процесс выпускания воздуха был квазистатическим, лучше выпускать воздух через пористую перегородка (или через малое отверстие типа дросселя, либо через маленькую трещинку в МКС ;)).
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

tdz

турбинка раскручивается кинетической энергией газа; детандер здесь только индикатор наличия оной

cross-track

Цитата: tdz от 07.10.2020 22:13:31вместо вашего сосуда возьмите ракетный двигатель. заполните горячим идеальным газом под давлением камеру сгорания. поставьте мембрану в критическом сечении. а потом уберите ее. на срезе сопла получите и кинетическую энергию и понижение температуры
В термодинамике равновесных процессов кинетика не рассматривается; Менделеевы-Клайпероны - в статике или квазистатике.
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

cross-track

Цитата: tdz от 07.10.2020 22:25:48а вот кстати - вместо того чтобы газ закачивать вакуумируем баллон, а потом откроем вентиль. нагреется?
Не думаю. В баллоне после заполнения через пористую перегородку (квазистатика) должен быть газ с температурой окружающей среды.
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

cross-track

Цитата: tdz от 07.10.2020 22:45:20турбинка раскручивается кинетической энергией газа; детандер здесь только индикатор наличия оной
турбинка раскручивается кинетической энергией газа, т.е. газ совершает работу по раскрутке турбинки.
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

tdz

#527
Цитата: cross-track от 07.10.2020 22:50:48
Цитата: tdz от 07.10.2020 22:45:20турбинка раскручивается кинетической энергией газа; детандер здесь только индикатор наличия оной
турбинка раскручивается кинетической энергией газа, т.е. газ совершает работу по раскрутке турбинки.
естественно. но это означает что и в вашей модели газ ей обладает - вне зависимости от того крутит он турбинку или нет. но взять ее было неоткуда кроме как позаимствовать из сугубо теплового движения. т.е газ уже был охлажден, турбинка же умеет заимствовать только макроимпульс. а приписыванию температуры отдельной молекуле не стоит придавать больше смысла нежели   как способу (одному из) выражения ее энергии. можно и в электронвольтах выразить; от этого ни вольт ни электронов там не появится. собственно температура - сугубо макроскопический параметр. поэтому подход, в котором вы получаете внутреннюю тепловую энергию - те температуру- как разность полной средней кинетической энергии молекул по всем направлениям/ степеням свободы и кинетической энергии движения фрагмента газа как макрообъекта по выделенному направлению вполне корректен

Штуцер

Цитата: tdz от 07.10.2020 22:22:43нагревается - поскольку в нем диссипирует кинетическая энергия потока входящего газа (если не учитывать неидеальность). а вот при истечении диссипация будет происходить снаружи, внутри же объема газ почти не знает, что там из отверстия что-то выходит. поэтому процессы будут не зеркальны, в основном сам себя охлаждает и разгоняет только тот газ который в данный момент истекает.
А вот тут нет. Неоднократно наблюдал, как набивают азотом или гелием ШБ рампу КА. Набивка до 310 ати идет в несколько этапов с паузами на усадку, чтобы ШБ не перегрелись. При сбросе инеем покрываются не только трубы дренажа, но и сами ШБ.
Но в виде обломков различных ракет
Останутся наши следы!

cross-track

Цитата: tdz от 07.10.2020 23:02:05
Цитата: cross-track от 07.10.2020 22:50:48
Цитата: tdz от 07.10.2020 22:45:20турбинка раскручивается кинетической энергией газа; детандер здесь только индикатор наличия оной
турбинка раскручивается кинетической энергией газа, т.е. газ совершает работу по раскрутке турбинки.
естественно. но это означает что и в вашей модели газ ей обладает - вне зависимости от того крутит он турбинку или нет. но взять ее было неоткуда кроме как позаимствовать из сугубо теплового движения. т.е газ уже был охлажден, турбинка же умеет заимствовать только макроимпульс. а приписыванию температуры отдельной молекуле не стоит придавать больше смысла нежели  как способу (одному из) выражения ее энергии. можно и в электронвольтах выразить; от этого ни вольт ни электронов там не появится. собственно температура - сугубо макроскопический параметр. поэтому подход, в котором вы получаете внутреннюю тепловую энергию - те температуру- как разность полной средней кинетической энергии молекул по всем направлениям/ степеням свободы и кинетической энергии движения фрагмента газа как макрообъекта по выделенному направлению вполне корректен
Я уже писал про дросселирование. Думаю, что лучшая модель, которая может описать поведение воздуха при просачивании через маленькую трещинку МКС - это именно дросселирование. Известно, что при дросселировании идеального газа температура газа не меняется. В этом смысле тепловые эффекты дросселирования связаны с неидеальностью газа и только реальный газ может охлаждаться (или даже нагреваться) при дросселировании.
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

tdz

#530
штуцеру - угу, охотно верю. при таком давлении эффект джоуля-томсона связаный с неидеальностьют существенен - и симметричен при сжатии-расширении. плюс  если сбрасывать энергично - то пренебрегать потоками газа внутри баллона нельзя. но по второй статье уже полной симметрии нагрева-охлаждения не будет.

cross-track

Цитата: tdz от 07.10.2020 23:18:53угу, охотно верю. при таком давлении эффект джоуля-трмсона связанны с неидеальностьют существнен- и симметричен при сжатии-расширении. плюс  если сбрасывать энергично - то пренебрегать потоками газа внутри баллона нельзя. но по второй статье уже полной симметрии нагрева-охлаждения не будет.
Вот уважаемый Штуцер привел пример баллона с давлением 310 атм, и про тепловые эффекты при его наполнении и опорожнении. При таком высоком давлении отклонение от неидеальности газа довольно высоки; соответственно, и тепловые эффекты будут более выраженными.
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

tdz

если плотность газа при н.у. около грамма на литр, то при 300 атмосферах это уже 300 грамм на литр, что близко к жидкости. поэтому "набивка" по энергетике межмолекулярных взаимодействий приближается к конденсации, а сброс давления - к испарению

cross-track

Цитата: tdz от 07.10.2020 23:26:25если плотность газа при н.у. около грамма на литр, то при 300 атмосферах это уже 300 грамм на литр, что близко к жидкости. поэтому "набивка" по энергетике межмолекулярных взаимодействий приближается к конденсации, а сброс давления - к испарению
да, и при сбросе такой "жидкости" при прохождении через узкие места резко падает давление, что вызывает интенсивное ее испарение, а, значит, и охлаждение. Примерно тот же механизм работает в наших компрессионных бытовых холодильниках, когда после компрессора и конденсатора жидкий хладоагент попадает в дроссель - капиллярную трубочку, где давление падает в десятки раз, а при низком давлении испарение происходит при низких температурах (в домашних холодильниках - примерно при минус 20 градусов); так в морозильных камерах поддерживается  -18С, а в самом холодильнике - в районе 0С.
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

tdz

все же холодильный цикл в подкритичной области реализован, с явным фазовым переходом, поэтому более очевиден; а в надкритичной это не так очевидно воспринимается; казалось бы газ и газ..

cross-track

Цитата: tdz от 07.10.2020 23:47:49все же холодильный цикл в подкритичной области реализован, с явным фазовым переходом, поэтому более очевиден; а в надкритичной это не так очевидно воспринимается; казалось бы газ и газ..
это я понимаю; привел это как пример работы дросселя)
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

telekast

Цитата: tdz от 07.10.2020 22:25:48а вот кстати - вместо того чтобы газ закачивать вакуумируем баллон, а потом откроем вентиль. нагреется?
Нет. Скорее наоборот.
"Вызов" - это флаговтык!
Как тебе такое, "Джон Уик" ?! (с)

telekast

Цитата: cross-track от 07.10.2020 22:45:14
Цитата: telekast от 07.10.2020 22:08:27
Цитата: cross-track от 07.10.2020 21:49:53
Цитата: telekast от 07.10.2020 21:40:20Газ в любом случае совершает работу. В крайняк перемещает сам себя. ;)
Немного ранее я написал - мгновенно уберите все стенки сосуда. Газ расширится во все стороны в пустоту, и ЦМ газа останется неподвижным. Никакая работа при этом не совершается. Скорости молекул не меняются; и не меняется их кин.энергия.
Давайте так попробуем:
Берем воздух из окр.среды и закачиваем его в баллон. Баллон при этом нагревается, честно.
Потом, дождавшись остывания баллона/выравнивания температур откроем баллон обратно в окр.среду. Баллон будет остывать! Т.к. газ стремиться вернуться к первоначальному состоянию, но его энергия уменьшилась(баллон с нагревшимся газом остыл) и взять ее ему, кроме как у себя самого, негде. Потом, ессно, он доберет ее до нормы из окружающей среды, как бы вернет то, что по ерял при остывании баллона. Но в самом процессе расширения газ будет остывать.
ИМХУ
Нет, баллон остывать не будет. Чтобы процесс выпускания воздуха был квазистатическим, лучше выпускать воздух через пористую перегородка (или через малое отверстие типа дросселя, либо через маленькую трещинку в МКС ;)).
Работал я кскто на ЧТЗ. К станкам, ко многим имеется подвод пневмомагистрали(приспособы, пневмоинструмент и т.д.). Нет нет, да и гдето шланг сорвет, труба лопнет и пр. При этом, кроме свиста и матюгов можно наблюдать порою туман. Когда прорвало главнубю магистраль туманом заволокло весь цех. При резком сдергивании пробки с газировки можно также наблюдать "дымок" это конденсированная влага. Сконденсировалась она изза резкого, адиабатического расширения газа из бутылки. Так что охлаждение газа будет, вопрос только в том, успеет ли приток тепла извне скомпенсировать это охлаждене или нет. Т.е. от"резкости" процесса, времени его протекания.
ИМХУ
"Вызов" - это флаговтык!
Как тебе такое, "Джон Уик" ?! (с)

cross-track

Цитата: telekast от 08.10.2020 00:03:06
Цитата: cross-track от 07.10.2020 22:45:14
Цитата: telekast от 07.10.2020 22:08:27Нет, баллон остывать не будет. Чтобы процесс выпускания воздуха был квазистатическим, лучше выпускать воздух через пористую перегородка (или через малое отверстие типа дросселя, либо через маленькую трещинку в МКС ;)).
Работал я кскто на ЧТЗ. К станкам, ко многим имеется подвод пневмомагистрали(приспособы, пневмоинструмент и т.д.). Нет нет, да и гдето шланг сорвет, труба лопнет и пр. При этом, кроме свиста и матюгов можно наблюдать порою туман. Когда прорвало главнубю магистраль туманом заволокло весь цех. При резком сдергивании пробки с газировки можно также наблюдать "дымок" это конденсированная влага. Сконденсировалась она изза резкого, адиабатического расширения газа из бутылки. Так что охлаждение газа будет, вопрос только в том, успеет ли приток тепла извне скомпенсировать это охлаждене или нет. Т.е. от"резкости" процесса, времени его протекания.
ИМХУ
Я поэтому и писал про квазистатические процессы и идеальные газы, чтобы можно применять "школьную" термодинамику. В более сложных случаях, естественно, такой простой подход может и не работать.
Не все у нас еще хорошо, кое-что - просто замечательно!

tdz

Цитата: telekast от 08.10.2020 00:03:06Так что охлаждение газа будет
будет-будет ; ) - просто есть нюансы; газ в объеме - это одно,"у горлышка" - другое, неидеальный "джоуль-томсоновский" газ под значительным давлением - совсем третье