태양에서 나오는 모든 빛을 광학적인 수단으로 물체에 모으고, 물체에서 빠져나오지 못하도록 가둔다고 해보자
그럼 물체의 에너지, 즉 온도는 태양 표면보다 높아지기야 하겠지
근데 이 결과는 열역학 제2법칙에 위배됨
낮은 온도에서 높은 온도로 에너지가 전달됐잖아 낮은 온도 T1의 태양에서 dQ만큼의 열이 빠져나가 높은 온도 T2의 물체로 dQ만큼 들어오는 동안 엔트로피 변화량은 dS = -dQ/T1 + dQ/T2 으로 0보다 작게 됨
낮은 온도에서 높은 온도로 에너지가 전달되려면 이를 상쇄하고도 남을만큼 닫힌 계 안의 다른 곳에서 엔트로피가 증가해야만 함
이 경우 실험 세팅이 너무 단순해서 그럴 건덕지가 안 보이는데 내가 못 찾고 있는 거면 알려주셈
내 생각은 결론이 모순이니 가정이 거짓일 거란 것임 (귀류법)
즉 광학적인 수단으론 물체에 빛을 (충분할만큼) 모으는 게 불가능하던가, 파워는 확보하더라도 (복사하지 않는 물체는 없으므로) 그 에너지를 물체에 가두지 못하던가
물체 역시 흑체로 보면 (이 쪽이 더 현실에 가까운 가정임) 열적 평형을 이뤘을 때 '태양의 온도 > 물체의 온도' 인가 봄 다음 질문의 첫째 답변 참고
삼인성호라지만 세 명이나 그렇게 말하니 내가 놓치고 있는 부분이 있진 않은가 해서 물어봄
물체의 온도가 높아지며 흑체 복사 하는 것은 생각해봄?
그 상한이 태양 표면의 온도란 게 위 링크의 답변임 끝에서 두번째 식이 이해가 안 되긴 함 물체로 들어오는 플럭스가 어째서 렌즈를 통과하는 파워를 촛점거리의 제곱으로 나눠준 값이란 거지?
우리가 지금 존재하는 것 자체가 증명임. 모든 것이 평형이어야 하면, 있을 수 없는 상황이지. 결국 일순간, 혹은 수초에서 수년동안은 지속가능한 특수상황이 있기 마련임.
거울로 된 구껍질 안에 전구를 넣어 밝히고, 그 구껍질에 작은 구멍을 냈을 때, 그 구멍으로 보이는 전구의 밝기는 원래보다 어두운가요?
그리고 그 거울을 특수한 코팅으로 대체한다면?
모은다는게 상당히 추상적이고 함정임. 에너지를 한곳에 집중시키니 당연히 사방으로 퍼지는 태양의 총 에너지량보단 떨어지지만, 모은 한곳의 온도는 사방온도보다는 높을수 있음. 그렇지만 모은곳의 에너지는 태양전체 에너지를 넘지못함. 물리학도의 전형적인 부분집착형인데 소프 아스퍼거 검사 받아보길 권함...
https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1114&docId=325501429
흑체는 존재할 수 없음
태양에서 나오는 모든 빛을 광학적인 수단으로 물체에 모으고, 물체에서 빠져나오지 못하도록 가둔다면 태양과 물체는 블랙홀임.
물리 적성검사(STOP)를 받아 보고 물리 때려치기 바람.
또 다른 비유로는 거시 근사식으로 양자운동을 표현해버리면 어? 양자들이 빛의속도를 넘나드네? 이런 꼴이 되어버림 사이비들이 주로 그러는데 단순 계산도 즁요하지만 적소에 맞게 대입 추론하는 능력도 중요함
https://gall.dcinside.com/board/view/?id=physicalscience&no=145183
아니 왜 정신병에 걸린 원숭이들이 물리에 손을 대는 거지?
STOP 하라고 STOP. STOP 이 무슨 뜻인지 몰라?
헷갈리는 게, 물체로 들어오는 파워가 태양이 방출하는 파워 수준이 되면 면적당 파워, 즉 스테판-볼츠만 법칙에 의해 T^4은 물체 쪽이 훨씬 크게 되지 않나? 링크의 첫째 답변에선 그게 안 된다는데 수식 이해를 못 해서
재밌는 질문인데 일반적인 대답은 Sopħ님의 원래 설명대로 촛점의 온도가 올라가면 흑체복사를 해서 온도가내려가고 해서 결국 태양표면온도까지가 최대 온도가 된다입니다. 이 설명이 열역학 2법칙이나 열평형을 가정하면 맞는 답인데... 만약 열평형을 가정하지 않는다면 국소적으로 태양보다 온도가 높게도 할수 있을겁니다. 예를 들어 촛점에 태양전지를 두고 발전을 해서 에너지를 모아두고 고성능 전열기로 아주 작은 부분을 가열하면 순간적으로 태양온도보다 높게 할수도 있겠죠. 즉 평형상태인가 stationary한가 등 어떤 가정을 두느냐가 중요할듯
근데 물체로 들어오는 파워가 태양이 방출하는 파워 수준이 되면 면적당 파워, 즉 T^4은 물체 쪽이 훨씬 크게 되어버리지 않나요? 혼란스러움...
그러나 이경우도 냉장고 처럼 우주전체의 엔트로피는 증가하겠죠
그쵸 일을 해서 전체 엔트로피를 높이면서 낮은 온도에서 높은 온도로 열을 전달하는 건 가능한데 세팅이 단순해서 고려하진 않았습니다
아니.. 이걸 왜 어렵게 생각하나 간단히 생각해봅시다 태양에서 방출된 빛을 지구가 받을 때... 지구쪽에서 지 아무리 렌즈로 빛을 모으건 흑체 덩어리를 두건 지구가 받는 에너지(량)은 태양이 준 에너지를 초과할 수 없음.... 그러므로 지구의 온도는 태양보다 높아질 수 없을 것임.. .. 여까지가 소프의 생각?
하지만, 그건 열적 평형까지 고려한 설정이고 태양에서 방출된 빛에 대해 지구 표면에 거대한 렌즈로 빛을 (효과적으로) 모은다면 초점의 온도는 (열적 평형에 이르기 전에) 국소적으로 태양온도보다 높아질 수 있음 이것은 단지 광학적 현상에 의해 렌즈에 입사된 면적과 초점의 면적 비율 많큼 빛이 가운데에 집중되는 것 뿐임.. ( 이론상으로 초점이 작게 형성될 수록 온도가 오를 것임) 우리가 문구점에서 파는 일반적인 중대형 렌즈도 초점온도가 이미 수백도 이상 올라간 다는 것을 생각해 보기를..
그러므로 광학설계를 잘하고 거대한 렌즈를 설치한다면 초점온도 수천도 올리기는 어렵지 않다고 봄 ㅇㅇ
열이 저온에서 고온으로 전달되지 못하는 거지 에너지는 전달될 수 있음