永久機関について

永久機関について

J さんの書込 (2007/07/07(Sat) 08:54)

http://uploader.fam.cx/img/u9980.jpg

リンク先の図を見てください 下の容器の左側には溶媒+溶質が,右には純粋な溶媒が入っています この容器の下部には逆浸透膜があり,2つの溶液はこれを通してつながっています この溶液は逆浸透膜を通る揮発性の溶媒と, 通らない分子の大きい不揮発性の溶質からなっています すると,この2つの溶液の蒸気圧は常に右側の純粋な溶媒側のほうが大きいということになり, これを利用すると第2種の永久機関ができると思うのです 右側は,圧力が大きい分だけ,左側の気体が凝縮するときよりも気化するときにより大きなエネルギーが奪われます このエネルギーは,熱エネルギーです この余分に奪われる熱エネルギーが仕事として取り出せるのです 図にはここからエネルギーを取り出す方法の一例が書かれていますが これは状態AとBを交互に繰り返しピストンに仕事をさせるというものです

この考えはどこか間違っているでしょうか 常識的に考えてこんな単純なもので永久機関なんてできるはずがないと思うのです どうか現在の私の疑問と苦悶を取り除いてくれるような,納得のいくご説明をお示し願いたいと申し上げるのみです

Re: 永久機関について

スイング さんのレス (2007/07/12(Thu) 10:21)

リンク,合ってます?

どう見ても永久機関らしく見えないんだけど.

Re: 永久機関について

J さんのレス (2007/07/12(Thu) 11:49)

http://www.rupan.net/uploader/download/1184208310.jpg

申し訳ありません.なぜか変わってしまいました.

もう五日もたつのですがまだ説明をいただけていません わからないからなのか興味がないからなのか・・・ あと一日待って返事がなければ2chで聞いてみようと思っています

Re: 永久機関について

justel さんのレス (2007/07/12(Thu) 16:57)

>もう五日もたつのですがまだ説明をいただけていません

というより,今日まで画像が見れなかったじゃないですか・・・ コメントしようにも誰にも無理だったのでは(苦笑)

Re: 永久機関について

スイング さんのレス (2007/07/13(Fri) 09:14)

修正されたリンク先に飛ぼうとすると,

ID が不正です

という表示が出て,画像が見えません.

何かの設定が必要なのでしょうか.

Re: 永久機関について

EMAN さんのレス (2007/07/13(Fri) 12:48)

このやりとり,じれったくて放っていられないですね. 多分,2chに行ったとしてもまともに相手にされないでしょう.

もしピストンなしで,左右を直結したら,どうなるでしょう. 右側が高圧で,左が低圧のままなのはありえませんね.

この装置では,上側に入った気体は, 次のターンでは左側に漏れますし,あっという間に ピストン無しに直結したのと,まるで同じ状態に達すると思います.

右側が恒久的な「高圧源」,左側が恒久的な「低圧源」だと 勘違いしてしまっているのではないでしょうか.

もしこれが動くなら,ピストンを使わないで, 左右をパイプで直結して,その途中に風車でも置いておけば 回り続けるのではありませんか?

Re: 永久機関について

J さんのレス (2007/07/13(Fri) 14:39)

もし,右側と左側を直結した場合右の液面の温度は下がり,左の液面の温度は上がり,それぞれの蒸気圧が近づきやがて気圧はほぼ同じとなってしまうでしょう しかし,その液面への熱の出入りがある限り完全に同じとなることはなく,従って >左右をパイプで直結して,その途中に風車でも置いておけば回り続けるのではありませんか? これはその通りだと考えています

>右側が恒久的な「高圧源」,左側が恒久的な「低圧源」だと勘違いしてしまっているのではないでしょうか.

ここからあなたは「右側が恒久的な「高圧源」,左側が恒久的な「低圧源」」ではないと考えているようなのですが「蒸気圧降下」という現象をご存知でしょうか 左では不揮発性の物質が溶けている分蒸気圧が下がるのです そして,右側から左側へ気体の状態で移動した溶媒は逆浸透膜を通してもとの右側の容器へ戻ります ゆえに私は熱の出入りさえあれば「右側が恒久的な「高圧源」,左側が恒久的な「低圧源」」となり得ると考えているのですが この考えはどこか間違っているでしょうか 具体的にご指摘願います

Re: 永久機関について

EMAN さんのレス (2007/07/13(Fri) 23:01)

じっくり確かめる時間がないので,今思うところだけ書いておきますが,多分,高揮発性物質の純粋な液相と,純粋な気相と,混合液相の3つの相が共存するという仮定に問題があるのではないかと思います. 膜から染み出してきた物質は,液相とならず,その場で気化するでしょう.

純粋な気相と,混合液相の2つの相だけがあり,その2相間の平衡条件で落ち着くと思います.

Re: 永久機関について

J さんのレス (2007/07/14(Sat) 04:14)

申し訳ありません 言っている意味が分かりません

>膜から染み出してきた物質は,液相とならず,その場で気化するでしょう. これは逆浸透膜上でぶくぶくと泡が発生する図をイメージしながら書いたのでしょうか 膜は液面上には出ないように調整するので蒸気圧より高圧の膜上では気化しないはずです もししたとしてもそこからエネルギーが取り出せるはずです 「急速に右側の液体は左側に吸収されてしまいなくなってしまう」といいたいのでしょうか しかしスピードは任意に調整できるのでこれも問題ないはずです >純粋な気相と,混合液相の2つの相だけがあり,その2相間の平衡条件で落ち着くと思います. どのようなメカニズムで純粋な液相がなくなってしまうとお考えなのですか?

Re: 永久機関について

イレフト さんのレス (2007/07/15(Sun) 05:59)

なかなか面白いですね.一瞬第二種永久機関かと思ってしまいます.

個人的には,気体にかかる重力ポテンシャルが効いて来るんじゃないかと思います. 上の方では気体の密度すなわち圧力が下がり,下では上がってこれが最終的に蒸気圧の差とつりあって平衡状態になるんじゃないかと. こうならないように溶質の密度を上げ,十分な高低差ができないようにすると,今度は溶媒の粘性から浸透膜を通過するのに必要な圧力に達しなくて平衡状態にまたなると.

こんなところじゃないでしょうか? 重力ポテンシャルで本当に釣り合うかどうか具体的に数値を調べて実際に計算してみると面白そうですね.

Re: 永久機関について

J さんのレス (2007/07/15(Sun) 15:07)

イレフトさんお返事ありがとうございます

>上の方では気体の密度すなわち圧力が下がり,下では上がってこれが最終的に蒸気圧の差とつりあって平衡状態になるんじゃないかと. 水面の高低差hが気体の蒸気圧差を消してピストンの場所では圧力差は発生しないというのですね つまり気体の密度をρとするとρgh=蒸気圧差が常に成り立つと もしかしたらそうなのかもしれませんが 「溶質の密度を上げる→液体の粘性が上がる」は必然なのでしょうか さらに 「液体の粘性が上がる→膜の左側の圧力が上がりにくくなる」も必然なのでしょうか 私にはそうは思えません 溶液の密度と粘性は関係がないと思いますし 粘性が高くても,容器の太さが太ければρghの式に従って圧力は高くなっていくはずです やはりρgh=蒸気圧差が常に成り立つとは思えないです

Re: 永久機関について

イレフト さんのレス (2007/07/15(Sun) 21:52)

後半は自分でいうのもなんですが確かにわかりにくいこといってますね.

まず,右に液体が残っているとき(容器に対して溶媒が十分あるとき)右と左の液面の差は浸透圧,つまり溶質の密度で決まって容器にはよりません.そして蒸気圧の差も溶質の密度で決まるので,これがきっと釣り合うんでしょうね.

もし,EMANさんのいうように右に液体が残っていないとき(容器に対して溶媒が十分ないとき)浸透圧のため右には液体はなく気体だけで,これが重力を考慮した気圧と釣り合うのは浸透膜蒸気圧とでもいうものがバランスをとるんでしょうね.

Re: 永久機関について

J さんのレス (2007/07/16(Mon) 10:48)

よくよく考えてみたらイレフトさんの考えは少しおかしいです ρgh=蒸気圧差の式において

溶液の密度が,溶媒の密度より重い場合,単位距離,液中を下に移動した場合の圧力上昇の値は溶媒側より溶液側のほうが大きいということになり 容器を縦に伸ばせば伸ばすほど,hの値は小さくてすむことになります ゆえにρgh=蒸気圧差は常に成り立つことはないはずです

Re: 永久機関について

たけだ さんのレス (2007/07/16(Mon) 15:02)

久しぶりです. 永久運動は以前に興味を持ったことがありますので,少しコメントさせてもらいます.

浸透圧と言うとかなり小さいと言う感覚がありますが,そうでもないようです. 左側に海水をいれ,右側に純水を入れると,その浸透圧は25気圧にもなります. (逆浸透圧法での,海水の淡水化には60気圧位が使われるようです.)

従って,左側の筒は250メートルの長さにしないと,右側の水は無くなってしまいます. そこで長い筒を使うと,右の純水の蒸気圧も250メートル上では下がって左と釣り合うのではないでしょうか?

いずれにしても,このような方法で永久運動ができる可能性は全くないでしょう.

Re: 永久機関について

J さんのレス (2007/07/16(Mon) 23:02)

たけださんお返事ありがとうございます

「海水と純粋では浸透圧は25気圧にもなる」具体的な情報ありがとうございます.しかし 「右の純水の蒸気圧も250メートル上では下がって左と釣り合うのではないでしょうか?」このように言う根拠が示されていません 根拠を示して欲しいですさらに 「いずれにしても,このような方法で永久運動ができる可能性は全くないでしょう. 」 もしこれが「250メートル上では下がって左と釣り合う」にしても「釣り合わない」にしても,永久運動ができる可能性はまったくない という意味なのだとしたらその理由を示してください 釣り合う⇒圧力差は発生しない⇒永久機関になりえない の論法は納得できますが 釣り合わない⇒永久機関になりえない の論法はどこから出てきたのでしょうか

もし溶液側の水面高度において必ず気圧が釣り合うのならこれは確かに永久機関になりえません これにはρgh=蒸気圧差が常に成り立つことが必要です しかし前のレスにも書いたとおり,常にこれが成り立つことはありえないと考えています これに対する反論もして欲しいです

Re: 永久機関について

イレフト さんのレス (2007/07/17(Tue) 03:45)

たけださんが言っているのは第二種永久機関は熱力学第二法則に反するので,これが既知の(法則を守る)物理である蒸気圧から作られることはない,ということでしょう. ただこの説明じゃあ納得できない気持ちはわかりますしとことん追求する姿勢はすきですね.

さて,溶質の密度が大きいものを選べば液面の高低差を小さくできるだろう,という話ですが,そのときは浸透圧も大きくなるのでやっぱり釣り合うでしょう.

浸透圧は詳しくは知らないんですがおそらくファンデルワールス力によるものが大きいでしょう.これは分子の大きさが大きくなると強くなります.溶質の密度が十分大きく溶媒より重い,つまり溶質が重い→溶質分子が大きいと基本的に言えるのでそうなると浸透圧が大きくなり,たけださんのいうようにこれはかなり強いので密度の差による圧力の違いより大きいでしょう.(海水と水で密度差はせいぜいあっても2倍くらいでしょうが浸透圧は25気圧ですから)

Re: 永久機関について

J さんのレス (2007/07/17(Tue) 08:45)

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%B8%E9%80%8F%E5%9C%A7

浸透圧 π [atm] は次の式で表わされる(ファントホッフ (van’t Hoff) の式).

π = MRT M はモル濃度 [mol / dm³],R は気体定数 [atm · dm³ / K · mol],T は 温度 [K] である.

とのことです 溶質の密度は関係ありません 溶液の単位体積あたりに含まれる物質量に比例するのみです

>さて,溶質の密度が大きいものを選べば液面の高低差を小さくできるだろう,という話ですが このような話はしていません 私が言ったのは「溶液」の密度を高くし「容器を縦に伸ばせば」液面の高低差を小さくできるだろうということです

Re: 永久機関について

イレフト さんのレス (2007/07/17(Tue) 10:55)

その浸透圧の式は形を見る限り理想的な場合(分子の大きさと相互作用が無視できる場合)のような気がしますが,まあ僕も浸透圧はよくわかりませんし今はその式をベースに話しているわけじゃないようなので置いときましょう.

さて,すみませんどうも勘違いしたようです.僕は「溶液」の密度を上げる,すなわち重い溶質を使ってモル濃度を変えずに密度を上げるのかと思いましたが違ったようですね. なるほど単純に密度の差から高さを高くすれば高低差が小さくなるというわけですね.思ってもみませんでした.確かにそう考えられますがそうするといずれは溶液のほうが溶媒より液面が下になるわけで,そうなるのかもしれないですがちょっと納得しがたいですね.ちょっと自信はないですが,おそらくそのくらいの高さにまでなってくると溶液中の溶質が一様に分布している,という仮定が崩れるんじゃないでしょうかね,溶質が溶媒より重ければ気体と同様に重力ポテンシャルにより下の方が密度が高くなります.こうなると溶液の圧力は一様の場合より弱まり,浸透圧は強まるので バランスがとれるんじゃないですかね?そんなきれいにバランスがとれるか疑問になってきますが熱力学第二法則が正しいならとれてしまうんでしょうねきっと.

Re: 永久機関について

たけだ さんのレス (2007/07/17(Tue) 16:05)

Jさんへ 熱力学の第一,第二法則は熱力学,物理,化学などのもっとも基礎をなしている法則で,ほぼ絶対的な物です. それを否定するであろうものをJさんが提示されたので,その装置が理論通りに動かないだろうと言う一つのモデルを提示した訳です. 私としては,それで十分だと考えています. それでご不満であれば,Jさんにそれを証明する装置を作ってもらうしかありません.

また,イレフトさんが述べておられるように > たけださんが言っているのは第二種永久機関は熱力学第二法則に反するので, >これが既知の(法則を守る)物理である蒸気圧から作られることはない,ということでしょう. と考えて頂いてもかまいません.

もし誰かが「熱力学第一法則」に反する,無限にエネルギーを取り出せる装置を考えついたとJさんのところに持ってこられたらどうなされますか?

Re: 永久機関について

J さんのレス (2007/07/17(Tue) 17:39)

イレフトさんお返事ありがとうございます 確かにπ = MRT のMは膜に接している液体におけるモル濃度のはずなので 濃度が高くなってしまうなら,必然的に浸透圧も高くなってしまいますね ある程度すっきりしましたありがとうございました

たけださんもありがとうございます >もし誰かが「熱力学第一法則」に反する,無限にエネルギーを取り出せる装置を考えついたとJさんのところに持ってこられたらどうなされますか? その装置について詳しく聞いて自分でもその真偽について考えます そしてその考えに納得できなければ他の人に聞くか実験して確かめてみてください というしかありませんが

私はお金もずくもないのでなかなか実験というのはできませんが実は来年にはやる予定があります しかし,それよりも先に,もしこれが本当にフリーエネルギー装置になりうるのだとしたら温暖化を食い止めるために一日でも早く普及して欲しくて このように質問をしてみたのです もし皆さんが,研究職についているのであれば 会社と一緒に実験というものをやってくれないかなと実は期待していたのです もし成功してこの応用特許をとっていけばお金持ちになれるでしょうし より早く普及することにもつながります それではある程度すっきりしたところで質問を終えたいと思いますが EMANさん,イレフトさん,たけださん,私の質問のために時間を割いてくださって本当にありがとうございました

Re: 永久機関について

zoro さんのレス (2007/07/17(Tue) 17:43)

横から失礼します.

私は,熱力学に疎いのですが,興味深く拝見しています.

浸透圧の為に,目を水で洗うと痛くなるのを知って驚いたりしてもいます.

恐らく Jさんは,知的論議の為の論議をして楽しんでいるのだろうと思います.ですから,たけださんも,徹底的に論破する事を楽しんでいただけると,傍観者としての私も嬉しく存じます.

Re: 永久機関について

zoro さんのレス (2007/07/17(Tue) 18:02)

Jさん,

>もし成功してこの応用特許をとっていけば

と在りますが,永久機関は特許申請が受け付けられなかったと思います.何かされる前に,この点を先にご確認される事をお勧めします.

Re: 永久機関について

J さんのレス (2007/07/17(Tue) 18:18)

zoroさんご忠告ありがとうございます 永久機関は特許が取れないということは聞いていました なのでもし取る場合「高効率の熱機関」というような名前で申請するつもりでした

Re: 永久機関について

たけだ さんのレス (2007/07/17(Tue) 22:31)

私もこの議論は適当に打ち切りたいと考えていたのですが,Jさんの書き込みを見て少し気になったので付け加えておきます.

まず,研究者が本気で永久運動に没頭するようになったら,その研究者は終わりだと言われています.

>もし誰かが「熱力学第一法則」に反する,無限にエネルギーを取り出せる装置を考えついたとJさんのところに持ってこられたらどうなされますか?との質問について その装置について詳しく聞いて自分でもその真偽について考えます・・・・ とありましたが,完全な間違いです. この場合,相手の話を聞く必要は全くなく,一方的にその様なことは不可能であることを知らせるべきです.

研究者でなくてもこの問題に取り付かれたら待っているのは破滅のみです. お気をつけ下さい.

Re: 永久機関について

komagatake さんのレス (2007/07/20(Fri) 01:13)

枝葉末節な内容かもしれません.

海水の浸透圧が25気圧であれば250mの液柱になってしまうという件についてです.

これは 「初め同じ深さで入れていた液面が海水の方に水が浸透していくことによって差がついてくる.最終的に250mのところまで液面が上昇したところで釣り合う.」 という意味で書いておられるのでしょうか.(250mというのは水10mの水圧が1気圧であるということから来た数字ですね.)

でも違うと思います.元の水面の深さを10cmとした場合,5mほどで釣り合うはずです.

水が浸透して液柱の深さが20cmになったとします.濃度は半分になっていますから浸透圧も半分になっています.1mになれば浸透圧は1/10になっています.何処かで高くなった液柱の圧力と釣り合います.初めの深さのn倍になったとすると水圧はn倍,浸透圧は1/n倍ですからn^2で変化します. n^2=Π/(0.1/10)=25×100 n=50 初めの深さの50倍という意味です.0.1×50=5です. 初めの深さが1mであれば5√10で15mほどです.

Re: 永久機関について

たけだ さんのレス (2007/07/20(Fri) 07:33)

komagatakeさんこんにちは. 説明不足で申し訳ありません.

左側の管に海水を250m入れ,ほぼ同時に右の管に純水を入れます. ()内はご指摘の通りです.

この様にすれば,管の上端をお互いにつないでも,いつまでも安定な状態で存在すると考えています.

ご指摘のような実験をすればもちろんkomagatakeさんの説明されたようになるでしょう.