Ist das Perpetuum mobile funktionsfähig?
Hi, ich brauche dringend im Fach Physik Hilfe. Wir sollten uns als Gruppe den Wasserkreislauf eines Mahlwerkes genauer ansehen, und beurteilen ob das Perpetuum mobile funktionsfähig ist. Hierbei geht es um den Energieflussdigramm und einer dementsprechenden Lösung.
Aufgabe steht unter Bild A.
Bild A: Wasserkreislauf eines Mahlwerk. Das Wasser soll aus dem oberen Behälter A über die Rinne B auf die Turbine D laufen. Diese treibt über die Zahnräder FG & H eine Schnecke K an die Schnecke transportiert, dann das Wasser wieder nach oben. Durch diesen Kreislauf wird die Turbine D ständig gedreht und kann zum Beispiel einmal Werk M mit dem Getreide zu mir gemahlen wird.
Überlegt, ob das funktionieren kann, begründet eure Überlegungen.
Wir haben gemeinsam einen Energieflussdiagramm erstellt und fragen uns ob dieser korrekt ist.
Als Begründung haben wir folgendes festgelegt. Da der Energieerhaltungssatz nicht eingehalten wird ist das Perpetuum mobile nicht funktionsfähig. Durch die Sonne wird das Wasser verdunsten und in der Atmosphäre aufgelöst, die Geräte des Wasserkreislauf werden nach mehrmaligen aneinander reiben defekt oder durch das Wasser verrostet sein. Es gibt zwar viele Konzepte für das Perpetuum mobile, jedoch kein im echten Leben übertragbares. Das basiert darauf, dass das Perpetuum mobile gegen die Gesetze der Physik verstößt.
Bild B Energieflussdiagramm.
5 Antworten
Das mit Verdunsten, rosten und kaputtgehen ist richtig, aber nicht der Punkt. Das Ganze funktioniert keine Minute. Denn es entsteht überall Reibung und damit nicht nutzbare Wärmeenergie. Und die geht bei jedem einzelnen Schritt flöten. Da es keine externe Energiezufuhr gibt, bleibt das also sehr schnell stehen, falls es überhaupt anlaufen sollte. Einmal kurz in den Gleichgewichtszustand und das war es dann.
Da der Energieerhaltungssatz nicht eingehalten wird ist das Perpetuum mobile nicht funktionsfähig
Die Begründung kann nicht stimmen. Der Energieerhaltungssatz wird immer eingehalten. Man kann nur bei einem Energieflussdiagramm Fehler machen, sodass nicht alle Energieflüsse erfasst sind und daher kommt man dann zu dem Fehlschluss, dass es sich um ein Perpetuum mobile handeln würde (Ein Perpetuum mobile funktioniert nie).
Danke für die Rückmeldung evrldocha! Mir bleibt jedoch eine Frage offen. Ist der Energieflussdiagramm korrekt aufgestellt? Was genau fehlt in diesem?
lg
Du hast den Energieabfluß durch die Mühle im Energieflußdiagramm nicht berücksichtigt (rechts oben im Bild). Das Bild beschreibt einen Kreislauf. Nimmt man Reibungsfreiheit an, so wird für den Pumpprozess genau so viel Energie benötigt wie durch das fallende Wasser erzeugt wird. Die Mühle zieht aber einen Teil der Energie ab, um mittels Reibung das Korn klein zu mahlen. Damit bleibt der Prozess praktisch sofort stehen, auch dann wenn alle anderen Teilprozesse verlustfrei ablaufen würden.
Du kannst dir vieles logisch erklären, ohne ein Wissenschaftler zu sein. Das Perpeduum Mobile "gibt" es in vielen Auslegungen. Als einfaches Beispiel: Man lege einen Magneten auf ein Ladegerät, mit welchem eine Batterie geladen werden soll. Der Ausgangsanschluss des Ladegerätes soll den Akku laden, während der Akku selbst das Ladegerät mit Enerie versorgt. Folgende Situation liegt vor: Ein- und Ausgang des Ladegerätes sind kurzgeschlossen. Bleibt das Ladegerät in Betrieb, wenn man die Batterie entfernt oder bleibt es an? Was denkst? Logisch hinterfragt: kann das funktionieren? Übrigens: Ein mechanisches Perpeduum Mobile weist einen mechanischen "Kurzschluss" auf. Eine 100%ige Rückkopplung also. Funktioniert das ? ;-)
Ohne den Text zu lesen: Nein, es gilt der Energieerhaltungssatz. Das muss man akzeptieren, es ist ebenso fest, wie die Unmöglichkeit der Quadratur des Kreises.
Die Aufgabe ist aber gerade nachzuweisen an WELCHEM Punkt das Thema scheitert.
Selbst wenn man Reibungsfreiheit für den Kernprozess annimmt, steht keine Energie zur Verfügung um die im Bild vorhandene Mühle zu treiben. Und diese benötigt ja gerade Reibung um funktionsfähig zu sein.