“Salus populi suprema lex est”
Международное общественное объединение

1872 - 2017

Russian Physical Society, International

Международное общественное объединение Русское Физическое Общество (сокращённо – РусФО, RusPhS) - добровольное объединение учёных, инженерно-технической интеллигенции, изобретателей, предпринимателей для совместной интеллектуальной и научно-практической деятельности в области естествознания, - науки о природе.
Научная цель: построение единой физической картины мира и поиск основной целевой функции человечества.

Буйнов Г.Н. Теплоэлектролизный инверсер - альтернатива ядерному реактору.



Буйнов Геннадий Никитич (10.11.1938 – 6.03.1996),- великий русский учёный, основоположник теоретического фундамента Безтопливной Энергетики, - «Теории открытых TS-циклов», автор четырёх промышленных безтопливных энергоустановок, действительный член Русского Физического Общества (1992-1996), Ведущий специалист Отдела промышленных энергоустановок Русского Физического Общества (1993-1996), лауреат Премии Русского Физического Общества (1992), автор пяти фундаментальных научных диссертаций в новейшем разделе Термодинамики, - Теории открытых TS-циклов.

Основные итоги научно-исследовательской и конструкторской деятельности
Буйнова Г. Н.


1. Аналитические закономерности ещё раз доказывают правоту Лошмидта, Циолковского и профессора В. Ф. Яковлева, также как и доказывают правоту принципа Карно.

2. Показана правомерность построения открытых TS-циклов, а также целесообразность их практической реализации.

3. Существуют и односторонне открытые TS-циклы (химические), и открытые с двух сторон (бинарные системы и градиентные системы). Поэтому «энтропии» – как «природной сущности» - не существует, вопреки утверждению Планка. То есть учение об энтропии ошибочно. Кроме статистического и графического (то есть математического) смысла понятие «энтропия» другого (физического) содержания не имеет.

4. Раскрыта физическая суть тепло-электрохимических процессов (движущая сила и ведомые физические процессы). Дана классификация реакций.

5. Обращено внимание на возможность и неизбежность самоорганизации потенциальных систем, - самопроизвольное уменьшение энтропии (принципиально важно для космологии и биологии).

6. Доказана, теоретически и на примерах, возможность энергетически беззатратного возрастания потенциалов (Т и/или Р) в технически закрытой системе.

7. Раскрыта физическая сущность «энтропийного фактора».

8. Объяснена инвариантность энергетики реакций по давлению (официально – не находила объяснения и не признавалась).

9. Формально, общее между градиентной системой и химической не было известно (аналитические закономерности).

10. Подмечена нелепость утверждения, что движущей силой фазовых превращений в моно-компонентной системе являются химические силы (наличие «химического потенциала» было принято на веру).

11. Доказано, что формула Гиббса (ΔH = ΔФ + T·ΔS) не имеет отношения к химии, так как она учитывает физические ассоциации, но не химические взаимодействия (выведена из соотношения для не-потенциальных систем). То есть формула Гиббса безосновательно распространила на химию «второе начало».

12. Разработаны и предложены к промышленной реализации 4 вида промышленных энергоустановок безтопливной энергетики:

  • Промышленный монотермический концентратор тепла окружающей среды на основе циклического взаимопревращения гидрида титана (TiH2);
  • Промышленный тепловой циклический расщепитель бинарной системы аммиак-вода, с использованием узла расщепителя и обычной газо- или паротурбинной установки;
  • Промышленная тепловая активная турбоустановка (АТУ): обычная газо-турбинная установка (ГТУ), работающая по замкнутому процессу и заправленная химически активным (диссоциирующим) газом – четырёхокисью азота (N2O4);
  • Промышленная безтопливная энергоустановка на основе теплоэлектролизного инверсера аммиака (NH3).

Таким образом, опровергнуть крушение абсолюта «второго начала термодинамики» не удаётся, так как для этого придётся опровергнуть и выводы Лошмидта, Циолковского, Яковлева, и экспериментально установленный и исправно работающий закон Гесса, и аналитические закономерности, установленные физиками для механических потенциальных и не-потенциальных систем, и объяснить многие другие факты экспериментального и теоретического плана, необъяснимые с позиций «второго начала термодинамики», претендующего на абсолютный характер.

Иными словами, - крушение «второго начала термодинамики» предопределено всем положительным опытом предшествующих поколений естествоиспытателей 19-20 веков, равно как и опытом современных российских учёных.


Список научных работ Г. Н. Буйнова


1. Г. Н. Буйнов. Монотермическая установка (Цикл с термосорбционным компримированием газа и внутренним использованием энтальпии образования) // Журнал «Русская Мысль», ?2, 1992. Стр.72-79 (ЖРФХО, Т. 64, вып. ?2).
2. Г.Н. Буйнов. Расщепители тепла на базе бинарной системы // Научный журнал «ЖРФМ», ?1-6, 1993. Стр. 54-61 (ЖРФХО, Т. 65, вып. ?2).
3. Г. Н. Буйнов. Двигатель второго рода (Спаренный газохимический цикл) // Научный журнал «ЖРФМ», ?1-6, 1995. Стр. 60-74 (ЖРФХО, Т. 67, вып. ?1).
4. Г. Н. Буйнов. Теплоэлектролизный инверсер – альтернатива ядерному реактору // Научный журнал «ЖРФМ», ?1-6, 1995. Стр. 150-162 (ЖРФХО, Т. 67, вып. ?1).
5. Г. Н. Буйнов. Крах второго начала термодинамики // Научный журнал «ЖРФМ», ?1-12, 1997. Стр. 5-16 (ЖРФХО, Т. 69, вып. ?1).


ТЕПЛОЭЛЕКТРОЛИЗНЫЙ ИНВЕРСЕР - АЛЬТЕРНАТИВА ЯДЕРНОМУ РЕАКТОРУ

Буйнов Г.Н.


Нежелание перевecти закон Гесса на язык термодинамики привело мировую академическую науку к постулированию целого ряда так называемых «теоретических парадоксов»: убыванию потенциала Ф при подаче энергии в химическую систему (заряде-накачке), то же и с F; парадокс Гиббса; парадокс Эйнштейна; наличие химического потенциала в двухфазной монокомпонентной (химически инертной) системе; гипотеза Планка.
Практические следствия этого «нежелания» мирового научного истеблишмента привели к трагическому парадоксу: человечество находится в неисчерпаемом океане энергии; и в то же самое время с ожесточением борется за обладание крохами из этого океана. На алтарь эгоистических амбиций властных авторитетов кладётся первозданная чистота окружающей среды и миллионы человеческих жизней, не говоря уже о триллионах рублей, фунтов, долларов, франков, марок, - загубленных на модные «ядерные химеры».

Каков генезис такого положения дел в науке? Рассмотрим существо данного вопроса.
 
Имея уравнение 1-го начала только лишь для «физической системы» -
 
T∙dS = dU +δА ,(1)

и, на словах - признавая закон Гесса, а на деле - не признавая этот закон Гесса; кроме того, запрещая пользоваться этим тождеством для химической системы, - «вывели» целый ряд абсурдных формул. К примеру:

δA* = - d(Н - T∙S) - S∙dТ +Vdp. (2)

 
Выражение (Н - Т∙S) «окрестили»: где - «характеристической функцией Ф», то есть: 

∆Ф = ∆Н -T∙∆S, (3)

 
где - «термодинамическим потенциалом Ф»,

где - «изобарно-изотермическим потенциалом Ф»,

где - «потенциалом Гиббса Ф»,

а где - и «свободной энтальпией Ф».

Рождённый лукавым гением, этот «многоликий Янус» был запущен своими «отцами» в научный оборот; в том числе - и в химии. Только здесь уже под названием «энергия Гиббса G».

Итак, получили (из тождества, со всеми его атрибутaми) для физической системы:
 
Ф = H - T∙S

или в конечном процессе:

∆Ф = ∆Н - Т∙∆S.
 

Химики сочли, что «Теория права», - «надо пробовать, но кое-что придётся подправить».

И заменили ∆Ф на ∆G, получив:
∆G = ∆H - T∙∆S. (3а)

Лукавить и выкручиваться, жонглируя понятиями, произвольно меняя значения символов и отменяя индексацию, пришлось «отцам» термодинамики не «от хорошей жизни». Ведь «благоприобретённый» потенциал Ф с длинным названием оказался с неукротимым нравом; совсем не таким, каким бы полагалось быть «порядочному» потенциалу в потенциальной (аккумулирующей - векторной) системе. Так, из выражения Q = Т∙∆S = ∆H - ∆Ф видно, что с подачей теплоты (энергии) Q =T∙∆S (зарядкой-накачкой) - потенциал Ф вместо того, чтобы возрастать (как это и делает «примерный» потенциал H) - упрямо убывает. Прямо - «анти-потенциал», да и только! К сожалению, этот «парадокс», породивший анти-потенциал и остальныe неразгаданные парадоксы - был «проглочен» широкой научной общественностью без тени смущения, можно сказать - «не поморщившись».

Теперь о том, что должно быть, если не на словах, а на деле признать закон Гесса. 
Тепловой эффект ∆QpT определится как сумма эффекта от изменения химического состояния системы (внутренней химической энергии ∆Ux =

ТЕПЛОЭЛЕКТРОЛИЗНЫЙ ИНВЕРСЕР - АЛЬТЕРНАТИВА ЯДЕРНОМУ РЕАКТОРУ

Буйнов Г.Н.
 

Нежелание перевecти закон Гесса на язык термодинамики привело мировую академическую науку к постулированию целого ряда так называемых «теоретических парадоксов»: убыванию потенциала Ф при подаче энергии в химическую систему (заряде-накачке), то же и с F; парадокс Гиббса; парадокс Эйнштейна; наличие химического потенциала в двухфазной монокомпонентной (химически инертной) системе; гипотеза Планка.

Практические следствия этого «нежелания» мирового научного истеблишмента привели к трагическому парадоксу: человечество находится в неисчерпаемом океане энергии; и в то же самое время с ожесточением борется за обладание крохами из этого океана. На алтарь эгоистических амбиций властных авторитетов кладётся первозданная чистота окружающей среды и миллионы человеческих жизней, не говоря уже о триллионах рублей, фунтов, долларов, франков, марок, - загубленных на модные «ядерные химеры».

Каков генезис такого положения дел в науке? Рассмотрим существо данного вопроса.

Имея уравнение 1-го начала только лишь для «физической системы» - 

T∙dS = dU +δА ,                                         (1)

и, на словах - признавая закон Гесса, а на деле - не признавая этот закон Гесса; кроме того, запрещая пользоваться этим тождеством для химической системы, - «вывели» целый ряд абсурдных формул. К примеру:

δA* = - d(Н - T∙S) - S∙dТ +Vdp.                                   (2)

Выражение (Н - Т∙S) «окрестили»: где - «характеристической функцией Ф», то есть:

∆Ф = ∆Н -T∙∆S,                                         (3)

где - «термодинамическим потенциалом Ф»,
где - «изобарно-изотермическим потенциалом Ф»,
где - «потенциалом Гиббса Ф»,
а где - и «свободной энтальпией Ф».

Рождённый лукавым гением, этот «многоликий Янус» был запущен своими «отцами» в научный оборот; в том числе - и в химии. Только здесь уже под названием «энергия Гиббса G».

Итак, получили (из тождества, со всеми его атрибутaми) для физической системы:

Ф = H - T∙S
или в конечном процессе:
∆Ф = ∆Н - Т∙∆S.

Химики сочли, что «Теория права», - «надо пробовать, но кое-что придётся подправить».
И заменили ∆Ф на ∆G, получив: 
∆G = ∆H - T∙∆S.                                            (3а)

Лукавить и выкручиваться, жонглируя понятиями, произвольно меняя значения символов и отменяя индексацию, пришлось «отцам» термодинамики не «от хорошей жизни». Ведь «благоприобретённый» потенциал Ф с длинным названием оказался с неукротимым нравом; совсем не таким, каким бы полагалось быть «порядочному» потенциалу в потенциальной (аккумулирующей - векторной) системе. Так, из выражения Q = Т∙∆S = ∆H - ∆Ф видно, что с подачей теплоты (энергии) Q =T∙∆S (зарядкой-накачкой) - потенциал Ф вместо того, чтобы возрастать (как это и делает «примерный» потенциал H) - упрямо убывает. Прямо - «анти-потенциал», да и только! К сожалению, этот «парадокс», породивший анти-потенциал и остальныe неразгаданные парадоксы - был «проглочен» широкой научной общественностью без тени смущения, можно сказать - «не поморщившись».

Теперь о том, что должно быть, если не на словах, а на деле признать закон Гесса.

Тепловой эффект ∆QpT определится как сумма эффекта от изменения химического состояния системы (внутренней химической энергии ∆Ux = QxpT) и эффекта от замены одной физической системы - другой (сюда входит изменение абсолютной энтальпии теплосодержания ∆Hф, а значит - и теплота фазовых переходов qфn):
QрT = ∆QxpT + ∆QфpT = ∆Ux + ∆Hф.                                                                (4)

По закону Гесса ∫dQ ≡ 0; то есть:
Т∙δS = dHф + dUх,                                                                 (5)
 
Или, так как энтропия - функция химического процесса, -
dQpT = Т∙∆S = Т∙δSф + Т∙δSx;                                                              (5а)
  или, если dUx = dФ, то: 
Т∙δS =dHф + dФ.                                                                      (5б)
 
Вот теперь - потенциал Ф («без подвоха») растёт - при зарядке системы и падает - при разрядке.

Итак, в конечном процессе получено (вместо выражения T∙∆S = ∆Н - ∆Ф, рекомендованного физиками): 

T∙∆S = ∆Hф + ∆Ф;
или:
QpT = T∙∆S = ∆Hф + ∆Ux.

Для примера рассмотрим реакцию разложения (заряд-накачка системы). К этой системе необходимо подводить (расходовать) теплоту QxpT, либо электроэнергию (в эквиваленте) для изменения (увеличения): UxUx(max). Исходные компоненты, допустим, - газы; конечные компоненты - тоже газы, но качественно - совершенно другие. Возможно изменение объёма ∆V (числа молей), а значит и изменение работы расширения p∙∆V; возможно и изменение внутренней энергии ∆Uф при смене газовых систем. Была система с общей энтальпией Нф1, а получилась система с общей энтальпией (теплосодержанием) Нф2; при этом - поглощаетсяф2 > Нф1) или выделяетсяф1 > Нф2) теплота ±QфрТ = ±∆Hф. При электролизе воды малыми токами (I→ 0), например, именно эта теплота должна быть подведена, так как идёт «самоохлаждение» электролизёра.

Если реакцию вести тепловым путём, то - поскольку процесс един - идёт взаимоконверсия теплоты между химическим компонентом теплоты ∆QxpT и физическим (∆QфpT), то есть теплота реакции определится, как их алгебраическая сумма:

QpT = ∆QxpT + ∆QфpT.
 
Реакция соединения - процесс самопроизвольный; движущей силой являются силы химического сродства; система, подчиняясь силовому воздействию, сбрасывает запасённую в восстановительном процессе химическую энергию UхUх(max) и принимает состояние с минимальной в данных условиях внyтpeнней химической энергией («потенциальная яма»). Формально - система стремится уменьшить энтропию, несмотря на то, что из-за взаимоконверсии возможно, что потребуется не отвод теплоты (экзотермическая реакция), (типа «а» и «б»), а подвод (идёт самоохлаждение) - тип «в» (см. ниже Классификацию). 

Попытаемся понять, что же хотела поведать мать-природа физикам на языке математики, то есть что же всё-таки выражает директивная формула Т∙∆S = ∆H - ∆Ф.
 
1. Формула выведена для одной-единственной физической системы, так же, как и исходное тождество. А, вот, химия имеет дело как минимум с двумя физическими системами.
 
2. Кроме физических сил взаимодействия между микрочастицами (ньютоновские, кулоновские и производные от них вандерваальсовы, а также силы поверхностного натяжения) - никаких потусторонних сил (химических) в физической системе не существует, так как отcyтcтвyет (либо «не пробиваем») энергетический барьер, - своеобразное сито, отбирающее наиболее быстрые частицы. Поэтому вся подведённая теплота Qp = ∆Нид расходуется на изменение внутренней энергии идеального газа  ∆Uид (увеличение кинетической энергии микрочастиц) и на работу изобарного расширения  р∙∆V: 
Qp = ∆Нид = ∆Uид + p∙∆V.                                                                (6)

3. Соотношение для идеального газа должно учесть вклад сил взаимодействия, которые порождают микроассоциацию и диссоциацию микрочастиц, а это меняет фактическое, реальное число микрочастиц. Допустим, - преобладают силы притяжения. Тогда число частиц уменьшится и теплоты нужно подать на ∆Ф меньше, то есть: 

Qp = ∆Нф = ∆Uид + p∙∆V - ∆Ф = ∆Hид - ∆Ф.                                                                     (6а)
 
При увеличении давления и температуры газа до сверхкритических - начинают превалировать силы отталкивания. Это препятствует образованию микроассоциаций, но не препятствует диссоциации. Число микрочастиц может возрасти «выше номинала», изоэнтальпа в ТS-графике возрастает, проходит через экстремум («перевал»). В точке экстремума число микрочастиц опять номинальное (квази-идеальность).

Силы притяжения не препятствуют, а помогают сжимать газ, то есть работы на сжатие реального газа с отрицательным Ф требуется затратить также меньше, чем на сжатие идеального газа. Отрицателен же Ф потому, что в изобарном процессе при подаче теплоты в газовую систему «неидеальность» уменьшается, то есть Ф уменьшается. Для идеального газа Ф = 0. Определить потенциал Ф в ТS-графике можно по наклону изоэнтальпы. Физически (практически) определить Ф можно по теплоте дифференциального и интегрального дроссельного эффекта. При охлаждении Ф отрицателен. 

Предложенная концепция позволяет объяснить все свойства вещества при переходе от идеально-газового состояния до твёpдoгo состояния (тела). Например, кризис газовой системы наступает, когда ¦ΔUид¦ = ¦- ΔФ¦: 

Qp = T∙∆S = ∆Hф = ∆Uид + p∙∆V - ∆Ф = p∙∆V.                                                                (6б)

  Видно, что теплообмен с системой не приводит к изменению температуры, процесс становится изобарно-изотермным, вся подводимая теплота превращается в работу расширения и т.д.

Парадокс Гиббса распадается на ряд конкретных случаев. Цепочка рассуждений для смеси паров химически растворимых веществ, например Н2О и NН3, неизбежно приводит к скачку температур между ассоциациями и газовой фазой, а также к скачку концентраций между ними.

Получается, что многоликий потенциал-упаковщик Ф из выражения T∆S = ∆H - ∆Ф не имеет никакого отношения к химии. Соотношение отражает, например, ещё работу сжатия газа в изотермическом процессе, не подведённую, как бы полагалось - извне, но, тем не менее, - совершённую внутренними силами физической природы. Это силы межмолекулярного взаимодействия (силы поверхностного натяжения), проявляющие себя при переходе системы, допустим, - из газовой фазы через микроассоциации («дымка») - к макроассоциациям(каплям) и далее - к «одной большой капле» - жидкому состоянию(«мегаассоциации»).

Закономерен вопрос: как же эта формула «пошла» в химии? Видимо, решили по аналогии с физикой написать: Q = ∆H, то есть приняли, что теплота реакции Q равна изменению «полной» энтальпии ∆Н. Таким образом, к изменению физической энтальпии ∆Hф придётся добавить изменение внутренней химической энергии ∆Ux:
Q = ∆H = ∆Нф + ∆Ux = ∆Uф + p∙∆V + ∆Ux.                                                      (7)

  Но уж очень хотелось выполнить указания (директивы) теоретиков; поэтому написали (подогнали!):

∆H = T∙∆S + ∆Ux = T∙∆S + ∆G.                                                             (8)

   И любой может проверить: формула «работает», то есть «начертательно» - она та же самая, но вот смысл её стал совершенно другим. Общепринято, что выражение T∙∆S - это теплота Q, подведённая к системе, или работа изотермического процесса. Здесь же, - Т∙∆S - это изменение энтальпии ∆Нф при замене газовых систем. Есть веские аргументы считать, что физический смысл этого выражения (T∙∆S) до сих пор так и не понят (или, может быть, - давным-давно забыт).

Итак, путём подмены понятий, несоблюдения устоявшихся условностей и индексации - вышли на «правильный путь»: получили, якобы, директивную формулу, реально отражающую факты, то есть добились такого описания, при котором с подачей теплоты Q = ∆Н потенциал G растёт. Это соответствует действительности, но не соответствует смыслу директивной формулы.

Значит, получили («начертательно») предложенную физиками формулу ∆Н = ∆G + Т∙∆S. Члены: ∆Н = Q и ∆G - проверяемые экспериментально. Единственным непонятным и непроверяемым членом оказался член T∙∆S, ведь энтропию измерить невозможно (долго думая, назвали его «энтропийным фактором»). Физический смысл его понят не был, да и не надо было себя утруждать, ведь «два из трёх - вполне достаточно» (!?). Это критическое замечание подтверждается тем фактом, что электрохимические процессы трактуются специалистами самого высокого ранга по-разному, с различными термодинамическими результатами.

Если перейти к общепринятым корректным условностям, то из используемой в химии по рекомендации физиков алогичной формулы ∆Н = Q = ∆G + T∙∆S получают совершенно другую (логичную) формулу (принято: ∆QpT =T∙∆S, а здесь: T∙∆S = ∆Нф):

T∙∆S = ∆G + ∆Нф.                                                                        (9)
Если опустить индексы, то будет:

T∙∆S = ∆G + ∆Н,                                                                        (9а)
  - это вместо директивной формулы:
T∙∆S = ∆Н - ∆G.

  Вот классический пример того, как можно, уходя от общепризнанных корректных традиций и правил, подменить смысл выражения на противоположный, оставляя («начертательно») формулу неизменной. Если «играть без правил», то можно доказать, что 2×2 = 5, что «энтропию на антресолях увеличивает барабашка, а из печной трубы вылетает ведьма и на пару с химическим потенциалом формирует перистые облака».

Но правила-то известны! И чтобы не запутаться - необходимо соблюдать индексацию и традиции, та как это закрепляет, фиксирует смысл выражения. 

S и Q в химии - необходимо метить, так как там они не такие, как в физике. Таким образом, следует писать, например:

Hфх = ∆QpT = ∆G + T∙∆Sф,                                                           (10)
  Или иначе:
T∙∆S = ∆QpT = ∆G + ∆Hф,                                                                   (11)

или - то же самое, но уже в химии:

T∙∆S = ∆QpT = ∆Ux + ∆Hф.                                                                 (12)

  Итак, формула физиков QpT = Т∙∆S = ∆H - ∆Ф совершенно не используется в химии, так как она не отвечает химическому эксперименту. В химии от неё осталась одна только видимость, скрывающая суть, да ложное утверждение, что движущей силой реакции наряду со стремлением системы сбросить энергию является и стремление увеличить энтропию; между тем, системе - извините - «наплевать» на энтропию: система подчиняется силе.

До сих пор это самое стремление считается неукротимым, хотя природа такого бешенства не установлена. Рождённое на бумаге мягким карандашом, вскормленное и обласканное «диффузным» мышлением, - чудовище под символом S, неудержимо возрастая, стало (в принципе) существовать и набрало такую свирепую силу, что своим отрицательным магическим влиянием готово погубить всё человечество.
Такова природа фетишей в науке.

Добавим, что ссылка на «диффузное» мышление мало что проясняет, но зато звучит не менее «убедительно», чем так называемый «принцип существования энтропии».

К таким порогам привела дорога ...

Из закона Гесса следует, что энтропия химического процесса S не может отражать физическое состояние рабочего тела (газа), то есть она инвариантна (свободна) в изобарной сетке. Действительно, - химическая (ковалентная) компонента практически не зависит от давления, слабо зависит от температуры Т, а вот физическая - не зависит от давления (если газ - идеальный); и линейно, но в противофазе, (слабо) зависит от температуры Т.

Чтобы полнее охарактеризовать процесс, необходимо указывать обе составляющие энтропии (оба вектора). Оба клacca реакций можно систематизировать в три вида (типа), (см. ниже).

КЛАССИФИКАЦИЯ  ХИМИЧЕСКИХ  РЕАКЦИЙ
 
1. Самопроизвольные реакции  (Uх → Ux(min)).

  а) С повышенным тепловыделением (синфазные).


  Выделяется теплота:  - ∆QрТ = - ∆Uх - ∆Hф = - T∙∆S.
В ЭХГ-процессе выделяется и электрическая энергия E∙I∙t = - QxрТ, и теплота  (- ∆QфрТ = - ∆Hф).

 
б) С пониженным тепловыделением (противофазные, без пpeoбладания).
 


 
Выделяется теплота: - ∆QрТ = - ∆Ux + ∆Hф.
В ЭХГ-процессе выделяется электроэнергия QxpT , а вот теплота (+∆QфpT = +∆Hф) - поглощается (идёт самоохлаждение элементов).

 
в) С самоохлаждением (с преобладанием ∆Hф над ∆Ux).
 


 
Поглощается теплота: +∆QpT = + ∆Hф - ∆Uх (идёт самоохлаждение системы).
В ЭХГ-процессе выделяется электроэнергия  QxpT = E∙I∙t, а теплота (+∆QфpT = + ∆Hф) поглощается.

2. Реакции не самопроизвольные (вынужденные), (UхUх(max))

а) Синфазные.



  Необходимо подводить теплоту (нагревать): +∆QpT = +∆Hф + ∆Uх.
При электролизе необходим подвод электроэнергии:  +∆Uх = E∙I∙t.
При малых токах - идёт «самоохлаждение» электролизёра. Надо подвести: ∆Qф рТ = ∆Hф.

 

б) Противофазные, без преобладания.
 



  Необходимо подводить теплоту: +∆QpT =+∆Uх - ∆Hф.
При электролизе необходим подвод электроэнергии: +∆Uх = E∙I∙t.
Даже при малых токах идёт разогрев электролизёра теплотой: - ∆QрТ = - ∆Hф.
 

в) Противофазные, с преобладанием (невозможны в тепловом варианте, так как ∆Ux  недоступен).
 


 
При электролизе необходима электроэнергия: +∆Uх = E∙I∙t.
Идёт сильный разогрев электролизёра теплотой: - ∆QфрT = - ∆Hф.
При построении в TS-диаграмме активного цикла необходимо иметь в виду общие закономерности для таких циклов (второго рода).
 
  • 1.      Из закона Гесса следует, что  ∫dQрТ ≡ 0, то есть:
а) теплота реакции не есть функция пути, а энтропия S не есть функция физического состояния, но есть функция пути: °∫dQ/T ≠ 0 = ∆S.

б) ТS-цикл не замкнyт, открытого типа, - из-за разрыва энтропии: ∫T∙δS = 0. 
  • 2.      В электрохимическом цикле (ЭХГ-процесс, - электролиз) физические компоненты теплот ∆Hф могут быть использованы для нагрева и охлаждения объектов.
  • 3.      Полезную работу в цикле можно получить за счёт энергетически беззатратного получения давления. Так как химическая компонента теплоты реакции  ∆Ux  не зависит от давления и физическая (идеальный газ) - тоже (независимость энтальпии идеального газа от давления), то в ТS-графике процесс можно «привязать» к любой изобаре («свободный вектор» - формальная аналогия).
  • 4.      Система должна быть возбуждена, то есть необходимо организовать циркуляцию химической компоненты (∆Ux′ ⇄ ∆Ux″) для поддержания реакций. В тепловом варианте необходим обратный подцикл, а в электрохимическом - питать электролизёр электротоком от ЭХГ. 
В качестве примера (Рис. 1) приведён электрохимический цикл типа «а» (задача «Заева-Бродянского»): 

Н2 + 1/2∙О2 ⇄ H2О;

  =  = 237,190 кДж/моль∙Н2;

ф = ∆H - ∆G = 285,972 -237,190 = 48,782 кДж/моль∙Н2.

 


  Рис. 1

 
Анализ цикла показывает, что экономическая целесообразность его практически oтсутствyeт, так как процессы необходимо вести при малых токах (I → 0), а соотношение ∆Ux / ∆Hф - «плохое».
 
В графически аналогичном электрохимическом цикле N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 соотношение ∆Ux / ∆Hф намного лучше; и цикл, видимо, имеет право на полезную реализацию, однако рациональнее - в теплоэлектролизном варианте, рис.2. Все процессы отражены в TS-графике (Рис. 2).
  
 
Рис.2. Теплоэлектролизный инверсер - альтернатива ядерному реактору.

 
Электролиз идёт при высоком давлении (10,0 МПа), которое обеспечивает аммиачный жидкостный насос. Работу L (электроэнергию) для электролиза получают либо срабатыванием давления N2 и Н2 (раздельно) с подачей теплоты от реакции синтеза NH3, либо (что эффективнее) - срабатыванием давления при подаче теплоты от окружающей среды без разделения N2 и Н2.

Выход продукта, в процентах, не имеет существенного значения, поэтому перепад можeт быть до 0,1 МПа, что вполне достаточно для поддержания системы в возбуждённом состоянии. Использование смеси газов (без разделения) сильно yпpощаeт конструкцию электролизёра, так как можно использовать проходной тип с выходом газожидкостной смеси при последующем сепарировании. Кроме того, интенсифицируется процесс (перемешивание) и повышаeтся КПД (уменьшаeтся перенапряжение); решается и проблема теплообмена. Один кубометр электролизного пространства способен поглотить 400 кВт электроэнергии; и будeт получено при этом 1000 кВт теплоты, работы или - в сумме - того и другого. Полученнaя при синтезе теплота можeт расходоваться произвольно; например:  для получения электроэнергии - 20% , для теплофикации - 80%.
 
  Итак, изложим основные выводы, вытекающие из рассмотренных в данной статье вопросов.
  •   1.      Современнaя наука по существу игнорируeт закон Гесса, так как его словесная формула, выражающая качественную и количественную сторону последовательности химических процессов, не нашла отражения в физико-математическом аспекте (не подвергалась термодинамическому анализу). Это явилось следствием ошибочного, неправомерного применения к химически активным системам - соотношений, выведенных для физических систем.
  • 2.      Цикл работ автора (включая и данную статью), опубликованных Русским Физическим Обществом, в котором произведён анализ закона Гесса, - открывает путь к энергетике особого (второго) рода, - безтопливной энергетике, экологически истинно чистой, с использованием тепловой энергии равновесной окружающей среды.
  •   3.      С учётом п.1 и п.2 необходим пересмотр большинства существующих ошибочных представлений и разделов термодинамики.
 
Литература
 
1. Базаров И.П. Термодинамика. - М., «Высшая школа», 1991.
2. Техническая термодинамика / под ред. Б.И. Крутова. - М., «Высшая школа», 1991.
3. Буйнов Г.Н. Расщепитeли теплоты на базе бинарной системы // Журнал «ЖРФМ», 1993, ? 1-6, стр. 54-61.
4. Циолковский К.Э. Второе начало термодинамики // Журнал «ЖРФ М», 1991, ? 1, стр. 22-39.
5. Мартынов А.В. Установки для трансформации тепла и охлаждения. - М., «Энергоатомиздат», 1989.
6. Андрющенко А.И. Ocновы термодинамики циклов теплоэнергетических установок. - М., «Высшая школа», 1985.
7. Hовиков И.И. Термодинамика. - М., «Машиностроение», 1984.
8. Бродянский В.М. Вечный двигатель, - прежде и теперь. - М., «Энергоатомиздат», 1989.
9. Уокер Г. Двигатели Стирлинга. - М., «Мaшиностроение», 1985.
10. Неорганическая химия в вопросах / Под ред. Лидина. - М., «Химия», 1991.
11. Курс общей химии / Под ред. Н.В. Коровина. - М., «Высшая школа», 1990.
12. Буйнов Г.Н. Mонотермическая установка... // Журнал «Русская Мысль», 1992, ? 2, стр. 72-79.
13. Заев Н.Е. Энергетический бредень // Журнал «ЖРФМ», 1994, ? 1-4, стр. 28-30.
14. Заев Н.Е. Близкая даль энергетики // Журнал «ЖРФМ», 1991, ? 1, стр. 12-21.
15. Буйнов Г.Н. Двигатель второго рода (спаренный газохимический цикл). Рукопись: страниц - 13, иллюстраций - 4. Архив РусФО: Фонд 002. 01.06.1994. С.-Петербург.

  
Cанкт-Пeтербург, август 1994 г.

 
Буйнов Геннадий Никитич, - ведущий конструктор Отдела промышленных энергоустановок Русского Физического Общества, действительный член Русского Физического Общества (1992), лауреат Премии Русского Физического Общества (1992).

 
Опубликовано: журнал «ЖРФМ», 1995, ? 1-6, стр.150-162.





« назад

Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 89, Выпуск № 1 (2017г.)
ЖРФМ, 2016, № 1-12 (ЖРФХО, Т. 88, вып. № 4)
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 88, Выпуск № 3 (2016г.)
Шпеньков Г.П. Динамическая модель элементарных частиц. Видео лекция
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 88, Выпуск № 2 (2016г.)
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 88, Выпуск № 1 (2016г.)
Журнал
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 87, Выпуск № 3 (2015г.)
Журнал Русской Физической Мысли, 2015, № 1-12
Журнал Русского Физико-Химического Общества, Том № 87, Выпуск № 2 (2015г.)
Журнал Русского Физико-Химического Общества ЖРФХО, Том 87, Выпуск № 1 (2015г.)
Энциклопедия Русской Мысли. Том 24
Энциклопедия Русской Мысли. Том 23
Энциклопедия Русской Мысли. Том 22
Энциклопедия Русской Мысли. Том 21
Армянская секция Русского Физического Общества
Энциклопедия Русской мысли. Том 20
Энциклопедия Русской мысли. Том 19
Энциклопедия русской Мысли. Том 18
Энциклопедия русской Мысли. Том 16
Энциклопедия русской Мысли. Том 15
Энциклопедия Русской Мысли. Том 14
Энциклопедия Русской Мысли. Том XIII
Украинская секция Русского Физического Общества
Санкт-Петербургская секция Русского Физического Общества
Иркутская секция Русского Физического Общества
Новосибирская секция Русского Физического Общества
Катрен 12. ГМО - ГЕНОФАШИЗМ
Водородное топливо Юрия Краснова
Алиев А.С. Российская астрономия. Часть 2. - 2011г.
Жигалов В.А. Уничтожение торсинных исследований в России
ЭРМ 12: Колесников И.В. Природа глобальных катаклизмов. - 2010 г.
Алиев А.С. Российская астрономия. - 2010 г.
Открытое Заявление Президента Русского Физического Общества Родионова В.Г. Президенту Российской Федерации Медведеву Д.А.
ЭРМ 11: Оше А.И. Поиск единства законов природы (Инварианты в природе и их природа). - 2010 г.
ЭРМ 10: Петракович Г.Н. Биополе без тайн. Сборник научных работ. - 2009 г.
ЭРМ 1: Гриневич Г.С. Праславянская письменность. Результаты дешифровки. Том 1. - 1993 г.
ЭРМ 6: Хачатуров Е.Н. Элиминация значительной части ДНК... - 1995 г.
ЭРМ 3: Иванов Ю.Н., Иванова Н.М. Жизнь по интуиции. - 1994 г.
ЭРМ 4: Гудзь-Марков А.В. Индоевропейская история Евразии. Происхождение славянского мира. - 1994 г.
Два открытия
Официальный доклад Аполлон-11. Лунные карты составлены безграмотно
Ральф Рене. Как NASA показало Америке Луну
НЛО: соседи по Солнцу.16.05.2011
Бутусов. Раджа Солнце. Глория. 9.01.2012
Катрен 18. Технология спаивания
Фильм С. Веретенникова
Энциклопедия русской Мысли. Том 17

Ссылки:

rodionov@rusphysics.ru - ПОЧТОВЫЙ ЯЩИК РЕДАКЦИИ ЖУРНАЛА "ЖУРНАЛ РУССКОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ МЫСЛИ"
Главный редактор Родионов В.Г.
Денежные пожертвования направлять в Сбербанк РФ на карточку № 63900240 9014875013.


Rambler's Top100