Diskusia:Tlaková potenciálna energia

Archívy

• Archív pôvodnej diskusie k článku
• Archív k diskusii o zmazaní článku

Stručná história diskusie

Diskusia sa začala vznesením pochybností o fyzikálnej správnosti článku. Padli otázky, či vôbec pojem tlakovej energie existuje a čo má tento pojem znamenať. Časom sa v diskusii vykrištalizovali tri alternatívy:

• pojem vôbec neexistuje
• jedná sa o časť vnútornej energie tekutiny premeniteľnú na prácu
• jedná sa o názov tlakového člena v Bernoulliho rovnici

Prvú alternatívu úspešne vyvrátil Redaktor:Bronto pomocou odkazou na nemecké knihy, v ktorých sa pojem vyskytuje .

Druhá alternatíva bola zamietnutá z dôvodu, že takto definovaná tlaková energia by bola totožná s pojmom energie pružnosti a taktiež z dôvodu hojného výskytu tohto pojmu pri Bernoulliho rovnici.

Všetci aktívni diskutujúci (aktívni v tej dobe) sa zhodli po Brontovom príspevku na tretej alternatíve a síce, že sa jedná o názov tlakového člena v Bernoulliho rovnici (minimálne som mal ten pocit, ak nie, opravte ma).

Po vyriešení tejto otázky sa diskusia presunula k otázke, či je tlaková energia energiou vo fyzikálnom zmysle, alebo sa jedná len o nie vhodne zvolený názov pre tento člen Bernoulliho rovnice. Za túto možnosť hovorila aj už spomínaná publikácia v ktorej sa tvrdí, že sa nejedná o skutočnú energiu a tento lexikón tiež ďalej navrhuje vhodnejší názov "tlaková práca", s odôvodnením, že sa jedná o veličinu popisujúcu prácu vykonanú pri presune tekutiny medzi jednotlivými pozíciami.

Proti tomuto názoru sa zdvihla vlna kritiky na čele s redaktormi Redaktor:Otm Redaktor:Rios, ktorí tvrdili, že tlaková energia je skutočnou energiou a Bernoulliho rovnica následne vyjadruje, že celková energia je v každom bode kvapaliny rovnaká. Redaktor:Otm podporoval svoj názor knihou , ako sa však neskôr ukázalo, kniha nepodporuje tento názor, naopak, na niekoľkých miestach mu jasne odporuje. Redaktor:Rios svoje tvrdenie podporil vysokoškolským skriptom a citátom: Súčet členov v Bernoulliho rovnici predstavuje obsah energie pripadajúci na jednotku hmotnosti prúdiacej kvapaliny.

Upresňujem (na Samovu výzvu k opravám): Nie som mienkotvorná autorita pre fyziku ani iné oblasti, preto som netvrdil, že tlaková energia je skutočnou energiou. (Aj keby som bol, nemohol by som to tu tvrdiť, lebo wiki nie je priestor na vlastný výskum). Tvrdil som a dokladoval odkazmi, že v dostupných zdrojoch, sa so sporným členom narába ako s energiou, resp. sa považuje za energiu. Rios 21:02, 12. január 2009 (UTC)

Pravdepodobne teda máme viacero odporujúcich si zdrojov. (Bolo by prosím možné tých pár stránok z tých skrípt naskenovať? Nikde sa mi tie skriptá nepodarilo zohnať, preto to nemôžem spraviť ja.)

Proti názoru, že sa jedná o skutočnú energiu, bolo vznesených aj niekoľko fyzikálnych argumentov, ako napríklad rozpor so zákonom zachovania energie, odôvodnenie prečo súčet členov v Bernoulliho rovnici nemôže popisovať celkovú energiu kvapaliny a taktiež poukázanie na chýbajúce zdôvodnenie z akých elementárnych energií (kinetické energie a potenciálne energie -- energie polí) by sa mala tlaková energia skladať.

Zástancovia názoru, že sa predsalen o energiu jedná, sa veľmi tieto fyzikálne argumenty spochybňovať nesnažili, orientovali sa skôr na citácie. K tým sa však naopak nevyjadrovali zástancovia opačného názoru, lebo uvedené publikácie často nemohli zohnať. Diskusia preto bola často veľmi neefektívna.

Obe strany sa však (myslím, ak sa mýlim, opravte ma) zhodli na tom, že ak sa aj o energiu nejedná, za istých špeciálnych okolností niektoré jej vlastnosti preberá a je s ňou vtedy možné (napríklad pre zjednodušenie práce pre inžinierov) za predpokladu zachovania všetkých podmienok platnosti ako s energiou pracovať.

No a na záver ešte spomeňme návrh spýtať sa pána doc. Fecka na názor, s ktorým zatiaľ súhlasili Redaktor:Bronto, Redaktor:Rios, Redaktor:Samo, Redaktor:Bzduso.

PS: Ak máte pocit, že som niečo podstatné prekrútil, zabudol, vynechal, pokojne to sem doplňte, opravte, prepíšte. --Samo 23:51, 10. január 2009 (UTC)

Ja len doplním, že som sa v rozhovore so Samom ponúkol získať to vyjadrenie od doc. Fecka v prípade, že by ste jeho názor považovali za relevantný. Nie je mi totiž jasné, na koľko sa na na neho v článku možno odvolávať. (Pre doplnenie, doc. Fecko pracuje na FMFI UK v Bratislave, venuje sa najmä uplatneniu diferenciálnej geometrie v rôznych oblastiach fyziky. Okrem iného robí prednášky k predmetu Teoretická mechanika, kde sa venuje aj mechanike tekutin. Jeho stranka: http://sophia.dtp.fmph.uniba.sk/~fecko/ )

Tiež ma zaujíma, v akej forme by to vyjadrenie malo byť. (pisomné a zverejnené niekde na internete? alebo nejako inak?)

--Bzdušo 09:02, 11. január 2009 (UTC)

Stačí mi povedať, v akej forme to vyjadrenie má byť a zoženiem vám ho od ktoréhokoľvek docenta na matfyze. Každý totiž uzná, že pôvodná verzia článku bola veľmi nesprávna.--Bzdušo 10:42, 20. január 2009 (UTC)

Je $pV$ energia?

Aby sme tu mali trochu poriadok, v tejto sekcii navrhujem riesit, ci je tlakova energia skutocne energiou. --Samo 11:36, 11. január 2009 (UTC)

Entalpia

Článok teda zostal, v poriadku. Čo mňa kole najviac do očí je rovnica E = pV v článku. Ako sa už iní zmienili, tá prepokladá v kvapaline integráciu pri konštantnom tlaku do nulového objemu. Kde sa s členom pV môžeme stretnúť je definícia entalpie: H = U + pV, tj. potenciál systému pri konžtantnom tlaku (U je potenciál pri konštantnom objeme) Ale rovnako ako nemá zmysel hovoriť o absolútnej vnútornej energii (pokiaľ nepočítame kvantovku) tak aj členy U a pV nemajú v absolútnom tvare zmysel. U je však dobre definované, narozdiel od pV. O čom MÁ zmysel hovoriť je totálny diferenciál d(pV). Všimnime si: d(pV) = dpV + pdV, pri const. p: dH = dU + d(pV) = q + w + pdV = q -pdV + pdV = q. Naopak pri const V: dU = q + w = q - pdV = q. Takže člen pV slúži na zmenu veličiny U tak, aby mala vo forme H rovnaký význam pri iných podmienkach - výmenu tepla. Nesúhlasím s vetou ""Je to vnútorná energia plynu, ktorá môže byť transformovaná na mechanickú energiu (prácu) za podmienky adiabatického deja."". Dostaneme síce dU = -pdV, ale ZAS by sme integrovali pri konšt p, čo pre žiaden, ani ideálny plyn neplatí. Veta uvedená vo výpočte :

Hodnota tlakovej potenciálnej energie je určená vzťahom

$E_{pt}=p.V$ ,

resp.

$dU=dE_{pt}=-P.dV$

kde p je vonkajší tlak (rovný vnútornému tlaku), V je objem kvapaliny alebo plynu p je, ako je proces kvázistatický, reverzibilné.

- to je čo?? Čo je reverzibilné?? Aký to je kvázistatický proces ? Po troch semestroch fyzikálnej chémie som sa s takým nestretol... Ako referenciu odporúčam fyzikálnu chémiu od Atkinsa (v slovenskom preklade). Samo, nemal by ju byť problém zohnať niekde na matfyze, je to dosť dobrá kniha a u ľudí čo mali nejakú termodynamiku dosť rozšírená.

--Chloralhydrat 09:25, 11. január 2009 (UTC)

Ok, uz mi to neda nezapojit sa. Takze:

1. "kde p je vonkajší tlak (rovný vnútornému tlaku), V je objem kvapaliny alebo plynu p je, ako je proces kvázistatický, reverzibilné" zamyslel sa niekto nad tym, ze koniec tejto vety nedava zmysel. Co je reverzibilne?

2. Tento clanok si proste sam so sebou odporuje:

$dU=dE_{pt}=-P.dV$

$E_{pt}=p.V$

Vychadzajme z prvej rovnice. Pokial je ten clanok korektny, tak ta druha musi platit v kazdom stave pre akykolvek dej (alebo aspon kvazistaticky dej). A kazdemu cloveku, co vie integrovat je jasne, ze ta druha vec platit nebude. Zruste tuto vec, lebo je to akurat hanba. --Usamec 19:28, 11. január 2009 (UTC)

Tak. Zas tu mame novu verziu clanku. Pytam sa nasledovne - ak je kvapalina idealna, preco by mal byt dej adiabaticky? Co tam robi rovnica kontinuity, co s tym ma ta? (mozno na odvodenie bernoulliho rovnice, ale sak ta ma vlastny clanok). Mimochodom je to pisane tak, akoby rovnica kontinuity platila len pre adiabaticky dej: vid "Predpokladajme ideálnu tekutinu, a že nedochádza ku tepelnej výmene medzi tekutinou a okolím (adiabatický dej). Ak táto tekutina v mieste 1 s priemerom S1 prúdi rýchlosťou v1 a tlak nech je p1 a v mieste 2 priemerom S2 prúdi rýchlosťou v2 a tlak nech je p2. Z vlastností idelálnej kvapaliny možno odvodiť, že objem kvapaliny, ktorý pretečie miestom 1 je rovnaký ako objem kvapaliny, ktorý pretečie miestom 2, čiže:

   v_1 S_1=v_2 S_2\ (rovnica kontinuity) " 

Ak sa bernoulliho rovnica vynasobi elementom dV dostaneme pdV - coz je praca, ak sa chceme bavit o nejakej tlakovej energii, tak by sme snad mali brat cely diferencial d(pV). Na co sa odkazuje sekcia oznacovanie? sak v celom clanku sa nepise co to vlastne je to Ept, tak ake jednotky? Mimochodom nazov clanku sa spomina len v prvej vete, zbytok clanku je o niecom uplne inom.

Zhrnutie: nemozem povedat, zeby tato nova (z rana 12 januara) zmena clanku pomohla, naopak.

--Chloralhydrat 16:09, 12. január 2009 (UTC)