Mekaniska värmeekvivalenten

När jag gick på högstadiet, var SI-systemet ännu inte allmänt accepterat. Vi fick göra en fysiklaboration, som gick ut på att släppa en påse med blyhagel från bordet ner i golvet hundra gånger. Detta tidsfördriv visade att vi stoppade in kilogrammeter i systemet och fick ut kilokalorier. Det var ju fullkomligt poänglöst, vilket skolöverstyrelsen inte insåg. Det rätta värdet skulle vara 427 kgm/kcal. Om vi räknar om till SI-enheter, bli det 1 joule per joule.

Vad är då energi? Jag skulle säga att energi är något som kan omvandlas till arbete.

Om vi hade värmt en påse blyhagel och sedan mätt hur högt den hoppade, så hade vi inte fått några lysande resultat. Det är viktigt att påpeka hur energiomsättningen går till, för att vi ska få meningsfulla data. Einsteins formel E=mc^2 ger vid handen att massa kan omvandlas till energi. Ett kilogram bränsle ger c^2 joule. Den energiomvandlingen är emellertid inte tillgänglig för gemene man. Av praktiska skäl bortser vi från det som är mycket osannolikt. Vi har den första huvudsatsen: energin är oförstörbar, och kan heller inte skapas ur intet. Det var väldigt sent i mänsklighetens historia som den formulerades. Möjligen är den inte accepterad ännu. Någon lyckades få patent på en evighetsmaskin så sent som på 1900-talet. Vissa fysiker som tror på "big bang", har ännu inte accepterat energiprincipen. Evighetsmaskin av första ordningen. Självpåfyllande flaska. http://www.youtube.com/watch?v=KLi0potv6_4

Andra ordningens perpetuum mobile

Här finns de skojigaste mojängerna. De utnyttjar rörelsen hos materiens minsta delar för att skapa nyttigt arbete. Jag tar ett exempel: När du pumpar cykelen, blir det varmt. När luften släpps ut, blr den kall. Det är ett faktum, men inget som vi kan förutse utifrån teoretiska resonemang. Luft har helt enkelt denna egenskap. Denna nedkylning tillämpas i kylskåp. När entropin ökas så sjunker temperaturen. En berömd uppfinnare av kylskåp var övertygad om att han skulle kunna tillverka en evighetsmaskin med hjälp av den principen. Om ni tittar på wikipedia, så får ni intrycket att entropiminskning är omöjlig. Så är inte fallet. Ett system kan visst förlora entropi, men då ökar i stället entropin i omgivningen. 'System' är ett vagt formulerat begrepp. Det öppna eller "dissipativa" systemet är synnerligen svårdefinierat. 'Hela universum, utom Sundbyberg' är ett öppet system, som möjligen i sinom tid kan inkludera Sundbyberg. Så egentligen är dylika system bara ett stöd för tanken, utan att ha någon fysikalisk innebörd. Det slutna systemet är ett system som inte har materiellt utbyte med omgivningen. Det har knappast heller någon fysikalisk mening. Tryckkokaren är ett slutet system. Det isolerad systemet är det enda väldefinierade. Här finns inget energiutbyte med omgivningen. I detta system är energin konstant. Eventuella processer leder inte till entropiminskning, men gärna d:o-ökning.