Back to index

My state of grounds, to develop thermosynchronics.

Inleiding:

Hoewel het 'mysterieuze' verschijnsel warmte door de eeuwen heen vele theorieën voortbracht, wordt de Kinetische warmtetheorie tot op heden algemeen erkend.
De inzichten vanuit déze theorie zal ik daarom eveneens blijven betrekken bij een andere visie op warmte, welke ik thermosynchronics heb genoemd; hierna zal ik dit afkorten tot T.S.

Ik ben me echter wel sterk bewust, dat de zo diep gewortelde Kinetische theorie alleen bekritiseerd mag worden als er voldoende draagvlak is voor een parallel- theorie als de T.S.

Allereerst wil ik hierbij opmerken, dat *Count Rumford (rond 1800) reeds als grondlegger beschouwd wordt van de warmtetheorie als moleculaire bewegingsenergie.
Ik meen echter een sterke betrokkenheid aan te kunnen tonen met warmte als -ingevangen- elektromagnetische straling vanuit moderne (quanta-) inzichten, waarbij o.a. Professor *A. Einstein (1879- 1955) revolutionaire ontwikkelingen op gang heeft gebracht.

Veel steun ervaar ik hierbij echter bij het inzicht en de publicaties van Professor *P. Debije (1884- 1964), o.a. geciteerd in *Scientific papers of Arthur Holly Compton :
"From the consideration of the variations of the specific heat of solids with temperature, Debije has suggested that the thermal energy lies not in the independent motion of the individual atoms, as assumed by Einstein, but in the elastic vibrations of the body as a whole."

Hoewel volgens de traditionele inzichten gasmoleculaire bewegingsenergie bij vaste stoffen naar trillingsenergie overgaat en deze eventueel eveneens als "elastic vibrations" beschouwd kunnen worden, zal ik bijzondere aandacht besteden aan de faseveranderingen, de Brownse beweging en de warmteomzetting bij wrijving, omdat deze aspecten -naar blijkt- een doorslaggevende invloed hebben gehad op de erkenning van de Kinetische warmtetheorie.

-----

('ideaal') Gas:

Volgens de Kinetische warmtetheorie bestaat gas uit vrij bewegende en ideaal- botsende moleculen; deze botsingen zouden hierbij de gasdruk veroorzaken.
De diverse wetmatige relaties tussen druk, temperatuur, volume en aantal moleculen (de ideale gasformules), bepaalden oorspronkelijk de 'ideale' condities waarbij de vrij bewegende moleculen geen enkele invloed op elkaar zouden uitoefenen.
Met o.a. later ontwikkelde verfijnde meettechnieken werden belangrijke afwijkingen geconstateerd, waarbij de ideale gaswetten alleen bij éénatomige moleculen en zeer lage druk toegepast mogen worden; de naar *Van der Waals (1837-1923) genoemde intermoleculaire aantrekkingskrachten en het eigen volume van de moleculen worden hiervoor verantwoordelijk geacht.

Deze eerste (zwakke) kritische noot hierbij is het m.i.(mijns inziens) ontbreken van de belangrijke voorwaarde tot het ideale botsen, waarbij 'slechts' bij lage drukken, moleculaire interactie verwaarloosbaar is.
Wat hierbij echter wel overblijft, is de stabiliteit en voorspelbare toepasbaarheid met aangepaste formules en tabellen.
Bij het vervolg en de verdere uitwerking zal ik -ook bij gassen- een 'min of meer' statisch (*Coulomb-) krachtenveld proberen te 'verdedigen'.

Gasmengsels:

Een andere opmerkelijk consequentie bij de thermokinetische gasdruk is het begrip moleculaire deeldruk; gasmoleculen zouden zich onafhankelijk van de invloed van andere moleculen gedragen.
Ze verspreiden zich in een ruimte alsof zij zich hierin alléén bevinden, vormen aldus gezamenlijk een homogeen mengsel terwijl de gemeten gasdruk een opéénstapeling is van individuele moleculaire (botsings-) drukken.
Als representatief voorbeeld lijkt hierbij de verdamping van water in lucht betrokken, waarbij dit beneden de bij de omgevings(lucht-) druk behorende kooktemperatuur plaatsvindt.
In tegenstelling hiermee wil ik hierbij uitdrukkelijk opmerken, dat dit voorgaande absoluut niet door mij meetbaar geconstateerd is bij een lucht- butaan/ propaan mengsel; hierover meer in hoofdstuk: Osmotic pressure and the striking analogy with vapour- pressure.
Ik kan hierbij maar één conclusie trekken: bij dit gasmengsel geven de (individuele) moleculen hun gemeenschappelijke gasdruk door aan aangrenzende moleculen.
Evenmin lijkt hierbij een homogene menging plaats te vinden terwijl er ook bij gaslekkages in afgesloten ruimtes als tanks en schepen, onderin reeds detectie/ alarm kan plaatsvinden, alvorens eventueel een ruimtevullend homogeen en explosief gas/ lucht- mengsel kan ontstaan.
In dit voornoemde hoofdstuk bied ik evenwel een mogelijke verklaring voor de vochtopname in lucht als 'oplossing' van solitaire watermoleculen tussen omgrenzende luchtmoleculen; de parallelle noodzakelijke verdampingswarmte meen ik hierbij te kunnen verklaren uit de 'gedwongen' moleculaire faseaanpassing ten gevolge van de omgrenzende gasmoleculen.

Osmotische druk:

De door *Van 't Hoff (1852- 1911) zo karakteriserend geformuleerde partiële gasdruk als osmotische druk bij een vloeistofoplossing, wordt volgens de Kinetische warmtetheorie verklaard ten gevolge van de sterke 'drive' om tot een homogeen mengsel te komen. (De selectieve membraanpassage wordt ook hier verklaard t.g.v. variaties in 'vrije weglengte')
Ook hierbij meen ik de creatie van het 'noodzakelijke' homogene mengsel met een oplossingsproefje in voornoemd hoofdstuk te kunnen ontzenuwen.
Als mogelijke verklaring tot de Van 't Hoff'se drukopbouw beschrijf ik daarbij de creatie van ingesloten zoutgasbelletjes, waarbij een nabij contact tussen belucht- en verzilt water de katalytische voorwaarde schept tot het vergassen van zout èn lucht.
In het voornoemde hoofdstuk: Osmotic pressure and... doe ik hiertoe een verzoek tot/ deelname aan een mogelijk osmotisch experiment met zorgvuldig ontlucht water.

De 'drive' hiertoe zou dan niet zo zeer gezocht moeten worden vanuit een homogene moleculaire vermenging, maar vanuit de verspreiding van energie in al zijn mogelijke verschijningsvormen; in ...views on Entropy beschrijf ik déze 'drive' vanuit een toenemende èn vrijkomende stralings- energie uitwisseling bij gassen.

 

De slechte warmteoverdracht bij gassen en vloeistoffen:

Het is algemeen erkend, (bij bijvoorbeeld dubbel glas, 'piepschuim' en een nat duikerspak) dat vloeistof- en gasmoleculen onderling slechte warmtegeleidende eigenschappen hebben.
Dit is mijns inziens volkomen in tegenspraak met de kinetische warmtetheorie vanuit de hoge verspreidingssnelheid van druk en geluid, welke toch zeker als moleculaire drukoverdracht of min of meer elastisch botsende moleculen beschouwd moet worden.

Warmte en massa:

Einstein heeft de mogelijke relatie tussen warmte en gewichtstoename voorspeld, waarbij ik citeer uit *Drie eeuwen fysica: " De hoeveelheid warmte, die nodig is om dertig ton water in stoom om te zetten, zal ongeveer een gram wegen".
Hoewel zo'n minimale gewichtstoename bij warmtetoevoer zeer moeizaam betrouwbare meetresultaten op zal leveren, zijn wel overtuigende bewijzen gevonden bij de afname van massa na opwekking van (atoom-)kernenergie.
Count Rumford heeft overigens eveneens deze relatie proberen aan te tonen, tevergeefs.
Als aanhanger van de Kinetische warmtetheorie heeft Einstein de massatoename -'vanzelfsprekend'- gekoppeld aan snelheid en hierbij het begrip rustmassa benoemd.
Vanuit zijn bekende E=(1/2)m.c2 formule kan er overigens terecht geconcludeerd worden dat er vanuit een 'statisch' systeem geen hogere relatieve snelheid dan de universele Elektromagnetische (hierna E.M.) 'licht'snelheid mogelijk is.

-Ik zal vooralsnog de kinetische warmtetheorie even loslaten en me beperken tot de m.i. zeer opmerkelijke ontkoppeling van warmteëffecten aan de moleculaire massa's, waar de kinetische warmtetheorie uitdrukkelijk wèl aan gekoppeld is-

Kooktemperaturen en hun relatie met een volle buitenbaans- electronenschil:

Vanuit de zienswijze van *Niels Bohr (1885- 1962) hebben de z.g. edelgassen een volle buitenste elektronenschil; ik zal o.a. in hoofdstuk: Evaporation and the possibility of... nader ingaan op deze edelgassen, welke ongeacht hun- ook hoge atoommassa's , maar juist vanwege hun volle buitenschil in een zeer vroeg stadium (bij lage temperaturen) reeds in hun karakteristieke gasvorm overgaan.
- zie hieromtrent: Kooktemperaturen- grafiek.

Een 'universele' moleculaire vaste stofconstante:

Hierbij wil ik U ook nog opmerkzaam maken op de redelijk gelijke moleculaire specifieke warmtes bij veel één atomige elementen welke zich onder atmosferische omstandigheden in de vaste fase bevinden (ook bij kwik als vloeistof heb ik dat min of meer geconstateerd).
Opmerkelijk des temeer, en ook vanuit de T.S. visie aannemelijk, blijken deze vaste molaire soortelijke warmte's, evenals bij ijle gassen, (min of meer) onafhankelijk van de ook hier, -behoorlijk uitéénlopende- atoommassa's van 63 tot 207-, te zijn.
Zie hieromtrent de: Molaire specifieke warmte Grafiek

Voornoemd verschijnsel is door *Dulong (1785-1838) als: Regel van Dulong en Petit beschreven waarbij de specifieke moleculaire warmtes van alle of de meeste één atomige vaste stoffen onder atmosferische omstandigheden bij benadering 25 J.mol-1.0C-1 bedraagt.
Volgens de T.S. is het hierbij ook geen toeval en kan vanuit de thermosferische 'uitsplitsing' (in hoofdstuk: Evaporation and and the possibillity of a gas molecular structure) bij de overgang naar de vaste fase aannemelijk gemaakt worden dat:

De voornoemde Dulong- en Petit constante 25 J.mol-1. 0C-1, 'precies een veelvoud' nl. 3x de Universele Gasconstante 8,314 is, namelijk: 24,942 J.mol-1. 0C-1 .

-Deze beschouwing van de zich uitsplitsende thermosferische buitenbaanselectronen zou eventuëel gekoppeld kunnen worden aan de valentieband- en electronenpaar- repulsietheorie.-

Overeenkomsten en relaties tussen warmte en elektriciteit:

Elektrische- en warmteweerstand hebben bij diverse verschillende metalen een zeer opmerkelijke relatie tot elkaar, wat duidelijk zichtbaar is in betreffende:
Elektrische-/ Warmteweerstands grafiek
(zie ook: ...views on Electricity heat and....)

Volgens de T.S. is het hier vanuit aannemelijk, dat de interne warmteweerstand eveneens wegvalt bij (elektrische) supergeleiding en dat er met behulp van dit supergeleidend materiaal beneden de kritische temperatuur eventuëel op een zeer efficiënte manier elektriciteit uit een warmteverschil opgewekt kan worden; voorlopige toepassing bijvoorbeeld bij de 'koude' buitenaardse ruimtetechnologie.
In betreffend hoofdstuk doe ik eveneens een oproep tot/ deelname aan het daarin beschreven experiment met twee supergeleidende materialen.

-Overige betrokkenheden tussen warmte/ temperatuur en E.M.- verschijnselen:-

Het thermoëlement:

Hierbij wordt een warmteverschil omgezet in elektriciteit wat -tot nu toe nog- voor zover mij bekend, 'slechts' aangewend wordt voor o.a. temperatuursmeting en waakvlambeveiliging . (zie ook: ...views on electricity heat and...)

Een stralingspyrometer:

Hierbij wordt de temperatuur (bij bekende stoffen) op afstand afgeleid uit het stralingsspectrum; de zogenoemde Temperatuursstraling.
Volgens de wetten van *Wien en *Stevan en Boltzman kan hier tevens uit geconcludeerd worden, dat het grensgebied van moleculen of moleculaire samenstelsels -hier de 'kleur'- bepalend en onafhankelijk van de moleculaire massa's is. (zie: ...views on Radiation heat)

-Als elementaire T.S. visie op de Brownse beweging kan men vanuit voorgaand stralingsspectrum zonder kennis van het stralingsobject nooit de temperatuur bepalen-
Hierop betrekking hebbende: als twee -ten opzichte van elkaar- statische systemen gescheiden zijn door een stralingsdoorlatend vacuum, zal er bij 'kleurverschil' altijd een temperatuursverschil optreden. (zie: ..views on Brown's movements)

-Hoewel er eveneens een toenemend aantal (foto)chemische en fysische reacties (h)erkend worden als Elektrochemische reacties wil ik deze details binnen dit kader buiten beschouwing laten met als enig parallel gegeven, dat ingevangen E.M. straling (bij zowel electronen als atomaire kern deeltjes) een zeer groot (zoniet alles bepalend) aandeel hebben bij fysische-, chemische- en (Newton'se) massa bepalende materieëigenschappen-

Wrijvingswarmte:

De warmteomzetting ten gevolge van wrijving, W=1/2 m.(Δ)v2 wordt hier echter wèl toegeschreven aan zijn betrokkenheid bij moleculaire massa; de oorspronkelijk mechanisch toegevoerde energie Uk wordt hier dus via de totale massa omgezet in warmte.
-Dit is overigens het m.i. sterkste en meest complexe argument ten gunste van de kinetische warmtetheorie-

Bij de 'verdediging' van de T.S. visie staat hier de beschouwing van warmte als separate energievorm centraal; deze mag welliswaar middels het -is gelijk- teken gelijkwaardig aan andere energievormen gesteld worden, maar heeft een geheel eigen karakter.

Volgens de T.S. visie wordt de (Newton'se) massa -in overeenstemming met Einstein's E=(1/2)m.c2 formulering- bepaald door alle ingevangen E.M. straling.
In tegenstelling met de algemene opvatting, dat alle moleculaire electronen en kerndeeltjes hun strikt gelimiteerde energiequanta hebben, biedt de T.S. aan de moleculaire buitenschil electronen wèl de mogelijkheid om hun energieniveau middels Thermodynamische warmte te verhogen.

Bij het 'mechanisch' toevoegen van kinetische energie wordt alle betrokken E.M. straling gedwongen tot een zogenoemd relatief Dopplereffect.-zie hierna-
Bij wrijving of thermosferische hèrkoppeling wordt dit relatieve Dopplereffect omgezet in een E.M. frequentietoename en openbaart zich de strikt gelimiteerde energiequanta bij onderliggende electronen- en kernsferen en moet het Doppler energie- surplus aldus als warmte naar de buitenschil worden verplaatst. (zie: ...views on friction heat)

De paradoxale, immer gelijk bemeten Universele lichtsnelheid:

In het hierover 'handelende' hoofdstuk kom ik tòch tot het sterke vermoeden, dat de in het meetstation gecreëerde spectrale Doppler shift de oorzaak moet zijn van de immer gelijk bemeten Universele lichtsnelheid.
Als sterke voorstander van de beschouwing van E.M. straling als fotonen- deeltjesstroom, kan kosmische E.M. straling wel degelijk een afwijkende snelheid hebben; een complete spectrale Doppler shift acht ik door *Fraunhofer absorptielijnen afdoende aangetoond.
Betreffende fotonen- relaxatiemutatie vindt aldus reeds plaats bij het passeren van de dampkring, lenzenstelsel en/of halfdoorlaatbare spiegel.

Dit betreffende 'onderdeel' heb ik bij de T.S. betrokken omdat er t.g.v. snelheidsafname wrijvingswarmte ontstaat vanuit een spectraal energie- surplus bij alle betrokken ingevangen en (Newton'se) massa bepalende E.M. straling.

Korte samenvatting van de Thermosynchronica:

De variërende Thermodynamische warmte is ingevangen E.M. straling welke in of tussen 'aangrenzende' moleculaire buitenschil-electronen is 'verweven'; de verschijningsvorm van deze moleculaire thermosfeer zal evenwel sterk variëren bij chemische verbindingen, kristalvorming en fase- veranderingen.
De Valentieband- en electronenpaar- repulsietheorie zouden hier vervolgens aan gekoppeld kunnen worden.

Temperatuur is een vibratie tussen voornoemde 'aangrenzende' moleculaire buitensferen; bij temperatuursverschil (asynchronisatie) zal E.M. stralings overdracht tot temperatuursgelijkheid leiden.

Het thermosynchroniserend krachtenspel wordt bestuurd door het evenwicht tussen de aantrekkende Van der Waals- of kernmassa attractiekrachten + eventuële uitwendige druk en de pulserend- afstotende (bijvoorbeeld: Coulomb-) krachten tussen aangrenzende thermosferen.

Als ten gevolge van afstandsvergroting de (kern-) massa attractie- en dus ook de vibratiepulskrachten sterk afnemen zal de warmteoverdracht hoofzakelijk door straling plaatsvinden; in zo'n beweeglijk medium zullen colloidale deeltjes met afwijkende 'kleur' vanuit een statisch temperatuursverschil een mengend dynamisch temperatuurs evenwicht verkrijgen, de Brown'se beweging.

De sterke warmteëffecten bij bijvoorbeeld de faseverandering naar gas worden veroorzaakt door de samenvoeging van oorspronkelijke 3- dimensionele (moleculaire) thermosferen; hierbij neemt de thermovibratie sterk toe, de temperatuur af en zal deze verdampingswarmte bij gelijkblijvende temperatuur toegevoerd moeten worden.
De T.S. beschouwt elk (chemisch) warmteëffect -dus Entropy wijziging- als het letterlijke gevolg van thermosferische temperatuurs veranderingen.

Radioaktieve- en eventuëel ingrijpendere (of foto-)chemische reacties kunnen weliswaar ook in diepere electronen- en kernsferen de energetische 'huishouding' wijzigen, maar maken volgens de T.S. absoluut geen deel uit van de aan temperatuur gerelateerde warmte; zij zullen de Thermosfeer echter wèl sterk kunnen beïnvloeden.

Elektrische stroom wordt als inter- kristallijn warmte transport beschouwd waarbij een potentiaalverschil een inter- kristallijn 'temperatuurs' verschil is.

Temperatuur:

Omdat temperatuur zich aldus alléén tussen 'aangrenzende' systemen openbaart, kom ik in een ernstig (gewetens)conflict met de traditionele hieraan gekoppelde warmte begrenzing bij 0 K(elvin).- zie: ..views on 0 Kelvin-
Wetenschappelijk is het aanvaardbaar om een willekeurig referentiepunt te definiëren in een schaalverdeling, zo ook 0 K, maar omdat er steeds nieuwe materiële verschijningsvormen worden ontdekt zoals 'Zwarte gaten' en 'plasma' en meettechnieken zich eveneens blijven ontwikkelen, moet men uiterst voorzichtig zijn om definitieve grenzen vast te leggen en zeker om hier een warmtebegrenzing aan vast te koppelen.

Tot slot van deze compacte verantwoording tot de ontwikkeling van de Thermosynchronica, noem ik nog de opmerkelijk selectieve warmteontwikkeling in een magnetron oven, waar ik in ...views on Magnetron heat nog nader op in zal gaan.

Ik pretendeer geenszins het wezen van warmte doorgrond te hebben, maar wil hierbij wel een bijdrage leveren vanuit mijn diepe respect voor de natuur en de hoge waardering voor wetenschappelijke onderzoekers.

De beschrijving hierna van een iets afwijkende 'kosmische' lichtsnelheidsmeter lijkt welliswaar een behoorlijke zijsprong vanuit de thermosynchronica, maar is bij mij praktisch gelijktijdig 'ontwikkeld' vanuit:
-het mysterie van de paradoxale- immer gelijk gemeten universele lichtsnelheid,
-het begrip rustmassa en massatoename bij snelheid*,
-de beschouwingen van E.M. straling als deeltjes en/ of als golfverschijnsel en
-de betrokkenheid van massa bij wrijvingswarmte.

* Het 'bevestigende' snelheidslimiet bij een E.M. deeltjes- versneller acht ik veroorzaakt door het 'statische' E.M. krachtenveld, dat zèlf in effectiviteit afneemt bij de toenemende snelheid van de deeltjes.

Back to index