Являются ли ферменты вечными двигателями второго рода?

[Мансур Фазлуллин]

В 30.05.2025 в 20:52, yatcheh сказал:

 

Кстати, тут почвоведы знатно поработали. Я как-то с одним чуваком из почвоведов (с третьего этажа НИХИ) квасил казённый спирт.  Он толкал замечательные идеи! Например, что гумус - это естественный аккумулятор энтропии, обеспечивающий структурирование растительности. И в этом есть смысл, ибо химический состав гумуса - это сотни тысяч веществ, большинство которых неидентифицированы. Существуют классы гуминовых веществ, но это реально - энтропийная каша.

Занимаясь такими глубокими вопросами - штудируйте литературу. Всё давно уже украдено до нас 

Штудирую. Если считаете, что моя идея не нова, дайте ссылку изучу.

[yatcheh]

В 30.05.2025 в 21:18, Мансур Фазлуллин сказал:

Штудирую. Если считаете, что моя идея не нова, дайте ссылку изучу.

 

Да побойтесь бога, какие тут ссылки... Это давно уже - общее место. 

Пригожин чё-то там натоптал насчёт термодинамики открытых систем, но общ=ей концепции у не получилось.

Вопрос о происхождении жизни до сих пор остаётся абсолютно табуированной темой в среде атеистов, агностиков и лошадиных барышников.

[Максим0]

В 29.05.2025 в 23:13, Мансур Фазлуллин сказал:

Задумался о механизме действия ферментов и пришёл к выводу, что они способны преобразовывать тепловую энергию в полезную работу путём ускорения химической реакции.

Но тогда получается, что ферменты это вечные двигатели второго рода? Я снял видео где рассказал как я пришёл к таким выводам. Понимаю что с вероятностью 99,9999% я где-то ошибаюсь. Хотелось бы понять где.

Ссылка на видео:

https://rutube.ru/video/875dd0eab1c234fc8b1664ebc6dd650c/?r=wd

Не там ищете.

В 12.05.2023 в 04:10, Максим0 сказал:

Вечный двигатель второго рода? Его невозможность охраняется статистикой, но не абсолютно непробиваемо - в МФТИ строго математически доказали что сей запрет не имеет квантовомеханического обоснования... в принципе за меньшее нобелевки дают, но поскольку этот результат достигнут русским в этой стране, то нобелевки не дадут. Вот только дозволение математики и физики на существование вечного двигателя второго рода это ещё не рецепт такого устройства, а копий в этом направлении сломали очень много... так что на лёгкую победу ненадейтесь, простые и очевидные решения давно перебраны. Дам совет: коль квантовая механика дозволяет вечный двигатель второго рода, то и надо запрягать в качестве рабочей лошадки квантовомеханические явления, нынче их целая серия изучена, может какое-то и позволит сделать практически полезный вечный двигатель второго рода.

Много лет назад на Форуме (а вообще ещё 16 лет назад) я уже выдвигал концепцию демонстрационного вечного двигателя второго рода - аммиачный мазер с тепловой накачкой:

В камере с разреженным аммиаком находится мультипольный электростатический фильтр, в центре которого находится сетчатый резонатор. В этом резонаторе сконцентрируются возбуждённые молекулы аммиака, которые станут сбрасывать энергию в микроволновом диапазоне. В предлагаемом демонстраторе запрягаются сразу 2 квантовомеханических явления - селекция молекул в электростатическом поле и вынужденное усиление электромагнитных волн. Селекция собственно и нарушает второе начало в классической формулировке, но плотность полезной мощности только от него недостаточна для дальнейшего концентрирования газодинамическим тепловым двигателем, и эта проблема обходится вынужденным излучением. А уже нановатты в микроволновом диапазоне выпрямить на диоде не проблема.

По качественным оценкам он должен работать, вот только его никто ещё не собрал.  Народ упирает на то, что расчётная мощность в нановатты закрывает тему практических приложений, и эту проблему не обойти - рабочее тело должно быть достаточно разреженным чтобы молекулы без столкновений долетали от высоковольтного фильтра до резонатора... но я считаю что делать его необходимо ввиду огромной научной ценности - чтобы пробить брешь в вере людей в незыблемость второго начала термодинамики, а там, когда исследователей темы прибавится, прибавятся и шансы на изобретение технически полезного вечного двигателя второго рода.

В вашем же случае с коническими отверстиями ничто не мешает поместить лист в вакуумную камеру с давлением в 1/1000 атмосферного, достигнув в 1000 раз большего пробега и в 1000 раз увеличив размеры отверстий - до уровня легко изготавливаемых... да и замена азота на гелий ещё увеличит свободный пробег. Вот только сомнительно мне что эта идея заработает - мне невидно то квантовомеханическое явление, которое тут можно было бы оседлать. Но может вы сами увидите?

[LeadHydroxide]

Это если в печень два электрода и генерировать электроэнергию, или крутить какой нибудь вал? 

[Мансур Фазлуллин]

В 31.05.2025 в 12:11, Максим0 сказал:

Не там ищете.

Прочитал, перечитал, мало что понял, может потом ещё перечитаю.

Могу предложить Вам рабочую модель вечного двигателя второго рода.

В пробирку наливаете раствор перекиси водорода (возможно для большей наглядности лучше положить замороженные кубики раствора перекиси водорода).

Сверху осторожно, избегая перемешивания наливаете слой воды, например 10 см. 

Наверху слоя воды помещаете фермент каталазу. Можно закрепить кусочек сырой картошки, в сырой картошке есть каталаза. 

Ждёте, спустя некоторое время на поверхности картофеля появятся пузырьки кислорода. Это означает, что перекись водорода поднялась на 10 см, вступила в контакт с каталазой и разложилась с выделением воды и кислорода.

Подъем груза - это полезная работа Ап. При желании её можно посчитать по формуле сила*путь или Ап = mgh, где m - масса, g - ускорение свободного падения, h - высота.

За счёт чего была совершена полезная работа по подъёму молекул перекиси водорода? За счёт диффузии, т.е. за счёт беспорядочных тепловых ударов молекул воды.

Вспоминаем определение второго начала термодинамики:

Невозможно превратить в работу теплоту какого-либо тела, не произведя никакого другого действия, кроме охлаждения этого тела.

Итак полезная работа была совершена, произошли ли какие-то другие изменения? Например, при работе ДВС кроме полезной работы, происходит потеря теплоты через радиатор и с выхлопными газами.

Получается, что в нашей пробирки подъём молекул перекиси водорода произошёл, за счёт диффузии без каких-либо других изменений. 

Нарушил ли наш двигатель, второй постулат? Формально да. На самом деле нет, так как взаимодействия отдельных атомов и молекул лежат за пределами его применения. 
Ферменты - это тоже отдельные молекулы, пускай и достаточно крупные. Может взаимодействия ферментов с субстратом и молекулами среды тоже находятся за границами применения второго начала термодинамики?

[Максим0]

В 31.05.2025 в 15:27, Мансур Фазлуллин сказал:

Прочитал, перечитал, мало что понял, может потом ещё перечитаю.

Могу предложить Вам рабочую модель вечного двигателя второго рода.

В пробирку наливаете раствор перекиси водорода (возможно для большей наглядности лучше положить замороженные кубики раствора перекиси водорода).

Сверху осторожно, избегая перемешивания наливаете слой воды, например 10 см. 

Наверху слоя воды помещаете фермент каталазу. Можно закрепить кусочек сырой картошки, в сырой картошке есть каталаза. 

Ждёте, спустя некоторое время на поверхности картофеля появятся пузырьки кислорода. Это означает, что перекись водорода поднялась на 10 см, вступила в контакт с каталазой и разложилась с выделением воды и кислорода.

Подъем груза - это полезная работа Ап. При желании её можно посчитать по формуле сила*путь или Ап = mgh, где m - масса, g - ускорение свободного падения, h - высота.

За счёт чего была совершена полезная работа по подъёму молекул перекиси водорода? За счёт диффузии, т.е. за счёт беспорядочных тепловых ударов молекул воды.

Вспоминаем определение второго начала термодинамики:

Невозможно превратить в работу теплоту какого-либо тела, не произведя никакого другого действия, кроме охлаждения этого тела.

Итак полезная работа была совершена, произошли ли какие-то другие изменения? Например, при работе ДВС кроме полезной работы, происходит потеря теплоты через радиатор и с выхлопными газами.

Получается, что в нашей пробирки подъём молекул перекиси водорода произошёл, за счёт диффузии без каких-либо других изменений. 

Нарушил ли наш двигатель, второй постулат? Формально да. На самом деле нет, так как взаимодействия отдельных атомов и молекул лежат за пределами его применения. 
Ферменты - это тоже отдельные молекулы, пускай и достаточно крупные. Может взаимодействия ферментов с субстратом и молекулами среды тоже находятся за границами применения второго начала термодинамики?

Вы явно никогда не замораживали раствор перекиси, у неё эвтектика с водой содержащая 45% перекиси при -52^оС.При попытке заморозить она вымораживается сильно концентрируясь и становясь весьма агрессивной.

Изменения заключаются в возрастании энтропии заключающемся в увеличении гидратации перекиси водорода.

Не нарушает, даже формально.

Ваш пример радикально отличается от предложенного мной, в нём не продемонстрирована неизменная система, превращающая тепло нагревателя в другие виды энергии без участия холодильника.

P. S. Вы думаете учёные воздвигшие здание Термодинамики невнимательны и просмотрели столь простые возможности её "нарушения"?  К сожалению это не так, похоже во всех простых системах она работает в классическом варианте. Чтобы получить нарушение классического варианта Термодинамики, систему надлежит специально конструировать, причём не просто хорошо зная Термодинамику, а умея рассчитывать термодинамические параметры конструируемой системы для увеличения полезного неклассического эффекта до регистрируемых величин.

Изменено 31 Мая, 2025 в 11:31 пользователем Максим0

[Мансур Фазлуллин]

В 31.05.2025 в 14:09, Максим0 сказал:

Вы явно никогда не замораживали раствор перекиси, у неё эвтектика с водой содержащая 45% перекиси при -52^оС.При попытке заморозить она вымораживается сильно концентрируясь и становясь весьма агрессивной.

Изменения заключаются в возрастании энтропии заключающемся в увеличении гидратации перекиси водорода.

Не нарушает, даже формально.

Ваш пример радикально отличается от предложенного мной, в нём не продемонстрирована неизменная система, превращающая тепло нагревателя в другие виды энергии без участия холодильника.

P. S. Вы думаете учёные воздвигшие здание Термодинамики невнимательны и просмотрели столь простые возможности её "нарушения"?  К сожалению это не так, похоже во всех простых системах она работает в классическом варианте. Чтобы получить нарушение классического варианта Термодинамики, систему надлежит специально конструировать, причём не просто хорошо зная Термодинамику, а умея рассчитывать термодинамические параметры конструируемой системы для увеличения полезного неклассического эффекта до регистрируемых величин.

А если поместить на дно пробирки с водой пыльцу и наблюдать за ней с помощью микроскопа. Спустя некоторое время за счёт броуновского движения она поднимется на какую-то высоту. Это будет полезная работа? Ниже выкопировка из книги К.А. Путилова Термодинамика.

[Максим0]

В 31.05.2025 в 18:08, Мансур Фазлуллин сказал:

А если поместить на дно пробирки с водой пыльцу и наблюдать за ней с помощью микроскопа. Спустя некоторое время за счёт броуновского движения она поднимется на какую-то высоту. Это будет полезная работа? Ниже выкопировка из книги К.А. Путилова Термодинамика.

Чтобы эту пыльцу вернуть на дно, придётся совершить работу, поэтому преобразователь тепловой энергии в другие виды энергии на этом принципе не получится. Чтобы получилось, требуется одновременно выполнить ряд условий (в скобках отсылка к аммиачному мазеру с тепловой накачкой):

0) Сконцентрировать без затрат энергии самые горячие частицы (высоковольтный конденсатор вытесняет колеблющиеся молекулы аммиака в область низкой напряжённости электрического поля). Без квантово-механических эффектов затраты энергии неизбежны.

1) Провести коллективное синхронное преобразование избытка энергии горячих частиц в нетепловой её вид (в сетчатом резонаторе молекулы аммиака перестают колебаться излучая микроволновые колебания). Без квантово-механических эффектов синхронность не достижима.

2) Преобразовать полученную нетепловую энергию в хорошо хранимую, нужную потребителю (диодый полумост из детекторных диодов должен справится с выпрямлением микроволнового тока).

Для практически полезного устройства очень полезно было бы уйти от вакуума... вот только непонятно, как при этом избежать максвелловского распределения по энергии? А то с вакуумом выше демонстратора не прыгнуть.

 

[Мансур Фазлуллин]

В 31.05.2025 в 17:31, Максим0 сказал:

Чтобы эту пыльцу вернуть на дно, придётся совершить работу, поэтому преобразователь тепловой энергии в другие виды энергии на этом принципе не получится. Чтобы получилось, требуется одновременно выполнить ряд условий (в скобках отсылка к аммиачному мазеру с тепловой накачкой):

0) Сконцентрировать без затрат энергии самые горячие частицы (высоковольтный конденсатор вытесняет колеблющиеся молекулы аммиака в область низкой напряжённости электрического поля). Без квантово-механических эффектов затраты энергии неизбежны.

1) Провести коллективное синхронное преобразование избытка энергии горячих частиц в нетепловой её вид (в сетчатом резонаторе молекулы аммиака перестают колебаться излучая микроволновые колебания). Без квантово-механических эффектов синхронность не достижима.

2) Преобразовать полученную нетепловую энергию в хорошо хранимую, нужную потребителю (диодый полумост из детекторных диодов должен справится с выпрямлением микроволнового тока).

Для практически полезного устройства очень полезно было бы уйти от вакуума... вот только непонятно, как при этом избежать максвелловского распределения по энергии? А то с вакуумом выше демонстратора не прыгнуть.

 

А зачем мне возвращать пыльцу на дно?

Есть формула Ап=mgh.

У пыльцы есть масса. Пыльца поднялась со дна на величину h.

Значит есть все данные необходимые для расчёта полезной работы. 

Если у Вас есть вопросы по преобразование тепловой энергии в работу.

Эксперимент можно немного изменить.

Взять пробирку. На дно поместить пыльцу. Добавить не воду, а лёд. Оставить пробирку в тёплом помещение.

Лёд растает, пыльца за счёт броуновского движения поднимется со дна.

В результате используя тепло помещения, мы совершили механическую работу подняв пыльцу.

Второе начало термодинамики формально нарушено.

Если Вы считаете, что нет прошу пояснить как Вы понимаете фразу:

"Область термодинамики ограничена в отношении размеров исследуемых тел. Они должны быть достаточно велики, чтобы было обеспечено выравнивание случайных событий микромира. ... Поэтому к таким крупицам вещества не применимы и законы термодинамики (вытекающие из второго начала)."

 

 

[Максим0]

В 31.05.2025 в 20:55, Мансур Фазлуллин сказал:

А зачем мне возвращать пыльцу на дно?

Есть формула Ап=mgh.

У пыльцы есть масса. Пыльца поднялась со дна на величину h.

Значит есть все данные необходимые для расчёта полезной работы. 

Если у Вас есть вопросы по преобразование тепловой энергии в работу.

Эксперимент можно немного изменить.

Взять пробирку. На дно поместить пыльцу. Добавить не воду, а лёд. Оставить пробирку в тёплом помещение.

Лёд растает, пыльца за счёт броуновского движения поднимется со дна.

В результате используя тепло помещения, мы совершили механическую работу подняв пыльцу.

Второе начало термодинамики формально нарушено.

Если Вы считаете, что нет прошу пояснить как Вы понимаете фразу:

"Область термодинамики ограничена в отношении размеров исследуемых тел. Они должны быть достаточно велики, чтобы было обеспечено выравнивание случайных событий микромира. ... Поэтому к таким крупицам вещества не применимы и законы термодинамики (вытекающие из второго начала)."

Термодинамика опирается на статистику. Чем меньше статистики - тем больше дисперсия. Статистику можно набирать не только за счёт количества наблюдаемых объектов, но и за счёт длительности наблюдения.