sunnuntaina, toukokuuta 10, 2009

Sähköauton energiatehokkuudesta ja polttoaineista taas

Mummo ankan auto, Detroit Electric, noin 100 vuoden takaa. Sata vuotta sitten polttomoottorikäyttöisiä autoja pidettiin kaupunkeihin sopimattomana niiden päästöjen takia.

Viime päivinä on puhuttu jälleen varsin paljon biopolttoaineista, joita olen aiemmin kritisoinut blogissani täällä ja niistä käydään keskustelua Tiede-lehden foorumilla täällä. Tällä kertaa uutena asiana todettiin, että hehtaarin sadolla saadaan autot kulkemaan lähes tuplaten pidemmälle tuottamalla biomassasta sähköä, jota sähköautot käyttävät verrattuna siihen, että viljellystä sadosta tuotettaisiin autoihin polttoainetta. Aiheesta uutisoi mm. Kauppalehti.

Aiemmissa aiheissa on ollut paljon keskustelua sähköautoista. Tässä muutamia hyviä näkökulmia aiheeseen:

Nimim. Jackass:
Mitä tähän tuulivoimaan tulee Uusi Suomi lehden blogeissa eräs kirjoittaja nosti esille vetytekniikan. Tuulivoimalla olisi mahdollista erottaa vetyä vaikkapa vedestä ja prosessi pyörii sillä teholla kuin tuulta piisaa. Energia siirtyisi vetyyn josta sen saisi kuljetettua mm tieliikenteeseen tai muuhun tarpeeseen. Tämä vaihtoehto ei myöskään tarvitsisi minkäänlaista säätövoimaa mutta samalla eristää sen varsinaisesta sähkögridistä omaksi toimintatavakseen.
Nimim. Saku
Suurin osa autonvalmistajista on jättämässä kyseiset vety hankkeet ja siirtyneet kehittämään hybrideitä sekä sähköautoja. Vedyn ongelmat ovat lukemattomat ja hyödyt vaatimattomat, jonka takia en usko vedyn tulevaisuuteen polttoaineena. Vedyllä ei mennä hyvin pitkiä matkoja sillä sen energia sisältö on huono. Tankkaus hankalaa, säilytys hankalaa, moottorit erittäin kalliita(Verrattuna vaikkapa sähköautoihin), mutta ennenkaikkea vety ei ole energian perusmuoto vaan se pitää valmistaa. Oma arvaus on, että hybridit valtaavat alaa, joissa todennäköisesti pidemmällä aikavälillä käytetään biopolttoaineita, joiden tuotanto voi olla ekologisesti jopa kannatettavaa, jos levät saadaan tuottamaan biodieseliä. Sähköautot tulevat rinnalla ja saavat vauhtia mikäli akkuteknologia menee eteenpäin samalla tavalla mitä se nyt on mennyt. Valtiovallan ei tule ottaa kantaa siihen mikä on seuraava moottorityyppi vaan verotuksella kannattaa vain ohjata vähäpäästöiseen. Antaa markkinoiden ratkaista sitten teknologiset ongelmat ja kustannustehokkuuden.
Saku jatkaa:
Jos pug-in hybridillä pystyy ajamaan lähitulevaisuudessa 50 - 100 km sähköllä ja lataamaan sen yön aikana niin se laskisi radikaalisti polttonesteiden kulutusta. Jos polttonesteen voi korvata biopohjaisilla aineilla vähentäisi se päästöjä entisestään... Itse näen kehityksen suunnan tämän kaltaisena... varma toki en voi olla.
Kaj Luukko suositteli dokkaria "Who Killed The Electric Car", jonka voi katsoa vaikkapa täältä. Kaj huomautti myös, että Kiinassa on alkanut sähköautojen sarjatuotanto.

Itse en usko vetyautojen yleistymiseen. Vety on erittäin epästabiilia ja räjähdysherkkää, säilöminen on todella hankalaa ja hyödyntävät moottorit todella kalliita. Ylivoimaisesti suurin osa autolla ajamisesta on lyhyttä ajoa, minkä jälkeen autot seisovat usein tuntikausia. Suurimmalle osalle ihmisistä nykyisten sähköautojen kantama ja latausajat riittäisi kaikkeen arkiajoon täysin. Siksi uskon sähköauton olevan sekä tätä päivää että tulevaisuutta. Pitkän matkan ajoon tällä hetkellä käytännöllisintä on käyttää fossiilisia polttoaineita. Vaihtoehdot ovat ympäristölle haitallisempia tai niin kalliita, että samalla rahalla voisi vähentää muissa kohteissa päästöjä moninkertaisesti. Toki rinnalle saattaa lähiaikoina tulla merkittäväksi vaihtoehdoksi biokaasu, joka on erittäin ympäristöystävällinen ratkaisu. Tärkeintä olisi kuitenkin saada kokonaisenergian kulutusta vähennettyä, eli käytännössä vähän polttoainetta kuluttavia autoja ja joukkoliikenneratkaisuja ja liikkuminen niilläkin minimiin.

Etenkin tuohon jälkimmäiseen Sakun kommenttiin voin yhtyä. Muutenkin kommenteissa on ollut erinomaisia argumentteja ja spekulointia. Kiitos siitä!

81 kommenttia:

Jackass kirjoitti...

Niin toin noissa keskusteluissa esille tuon sähköauton (siis akuilla koska myös polttokennoauto on sähköauto) infraongelman ns pikalatauksen osalta.

Tässä on nyt vain kohtuullinen riski erilaisten enemmän tai vähemmän järkevien ja kestävien ratkaisujen väliseen taisteluun joka harvoin kääntyy kuluttajan eduksi. Nyt on jo väläytelty huoltoasemille seitsemää polttoainepistoolia nykyisen kolmen sijaan ja jos tuohon yhdistellään erilaisia kaasu, vety ja sähkölatausoptioita kuvio menee melko monimutkaiseksi.

Saksassa tuota vetyasiaa tunnutaan vielä kohtuullisesti harkittavan. Tovi sitten uutisoitiin nimenomaan tuolla tuulivoimalla pyörivää vetyerotusta hyödyntävästä laitoksesta. Vety toimisi siis varastona energialle ja sitä voisi siitä sitten käyttää laitoksen sisällä turbiinien kautta sähköntuotantoon tai vaihtoehtoisesti myydä liikennepolttoaineeksi.

Minulle on sinänsä yksi hailee mihin päädytään. Kunhan se olisi pitkässä juoksussa järkevä ratkaisu. Jos noista kahdesta sähkötekniikasta ajatellaan molemmat vaativat pitkässä juoksussa kehitystyötä. Vedyssä on omat ongelmansa, samoin akkutekniikkaan luottavassa energiankuljetuksessa.

Onko Tuukalla muuten tietoa miten AKE / VTT ym instanssit suhtautuvat tee-se-itse menetelmällä suoritettavaan RE85 tai vastaavaan konversioon?

Tuollahan päästöjä saisi olemassaolevasta kalustosta noin 80% pienemmäksi (ainakin laskennallisesti näin mainostetaan) ja jos polttoaine pidettäisiin kilpailukykyisenä hinnaltaan se olisi myös kuluttajalle kannattavaa. Verrattuna vaikka maakaasukonversioon tuo on työmäärältään ja laiteinvestoinneiltaan todella pieni homma.

Tiedän että Suomessakin on harrastajapiireissä asiaa jo lähestytty mutta lähinnä kiinnostaisi myös aiheen main streamaus. Priuksen 89g/km päästöihin kun pääsisi RE85 polttoaineella +400g/km bensiinipäästöisellä ajoneuvolla joka on tuolla superautoluokassa. Normaali kookas 200g/km perhesedan pistää Priusta pataan jo reilusti.

Kaj Luukko kirjoitti...

No entäpä jos Priukselle tekee E85 konvertoinnin?

Olen ajanut Priusta, ja maantiellä meni 5 l/100 km. Kun moottoritie loppui ja siirryttiin kaupunkiajoon, kulutus väheni lukemaan 3,7. Ja tämä täydellä viiden hengen kuormalla ja talvirenkailla.

Hybridi on omimmillaan juuri kaupunkiajossa.

Jackass kirjoitti...

Onhan se ja maantiellä tulee dieseleiltä pataan. Siis Priukselle. Tietysti jos tehdään diesel-hybridi.

TM tai tuulilasi taisi Priuksella päästellä 6-7 litran lukemia moottoritiellä ja eihän se ihme ole, 1,5 litrainen huutaa minkä jaksaa ja hybriditekniikka kulkee kuolleena kuormana mukana. Kaupungissa etua on sen mitä etua on.

Tuo RE85 pointti ei ollut irvuilla Priukselle vaan tuoda tuota käytännöllisyysaspektia esille. Se että keskimäärin 170g/km (vai mitä se Suomen keskiarvo on?) konvertoitaisiin päästäisiin keskimäärin 30-40g/km päästöihin ja ainakin laskennallisesti sinne huikeisiin 80% päästövähennyksiin mitä 2050 mennessä on ehdoteltu. Siis liikenteen osalta.

Eri juttu on sitten se pystyykö ST1 tai mikään muukaan toimija tuottamaan kestävällä tavalla riittävää määrää soppaa mainstream ratkaisuksi.

Anonyymi kirjoitti...

"Vety on erittäin epästabiilia ja räjähdysherkkää" (Tuukka).

Kaivapas Tuukka se kemian kirja esiin. Mainitsemillasi ominaisuuksilla ei ole mitään tekemistä vedyn käyttökelpoisuuden kanssa. "Stabiilimpaa" ainetta kuin vety ei ole ja vaikka räjähdysrajat hapen kanssa ovatkin laajat,vety ei keräänny vaikkapa ilmaa raskaamman nestekaasun tavoin vaarallisiksi taskuiksi vaan nousee ja laimenee nopeasti ilmaan.
Usein mainitussa Hindenburgin tuhossa ei vedyllä ollut tekemistä,päällystekankaan maali oli tärkein tekijä. Tämän hokeman vedyn vaarallisuudesta Hindenburgin katastrofissa lämmitti uudelleen jopa TM:n "Tiede"-palstan vetäjä Osmo A Wiio aikoinaan. No, Wiio on valt.tiet.tri. Vedyn ilmiselviä haittoja autokäytössä sen sijaan ovat mm. sen alhainen tiheys nesteytettynäkin, n. 70 g/dm3 ja se tosiseikka,että nesteytys yksin vie jo kolmanneksen vedyn energiasta. Sinänsä painoyksikköä kohden vety antaa kolme kertaa niin paljon energiaa kuin hiilivedyt.

"Kemisti"

Jackass kirjoitti...

No se etu vedyllä olisi että kohtuullisilla muutoksilla infrassa saataisiin varsin nykyisenkaltainen järjestelmä aikaan. Tottakai koko linjan aina tuotannosta tankkaukseen ja ajoneuvoon tulee olla tiiviimpi kuin fossiilisilla, jäähdytystä tarvitaan ym eli kehitettävää kyllä on.

Mutta noin muuten. Ainetta tankkiautolla asemalle, tankkaus hieman erilaisesta pistoolista kuin bensiini auton tankkiin (kestää sen muutaman minuutin kuten bensiinikin) ja taas mennään. BMW tekemien 7-sarjalaisten ajokelpoisten protojen osalta tiedetään että 9kg vetyä ne kulkevat yhteensopivan ottomoottorin voimin (mäntämoottori joka polttaa vedyn lisäksi bensaa jos vetytankki tyhjenee) auto kulkee 200km.

Tottakai tuo on kompromissi. Honda Claritylle (vuoden vihreä auto 2009) taas polttokennoautona lupaillaan 4,1kg tankkauksella 450km kantamaa. Suorituskyky suunnilleen samaa luokkaa normaalien parilitraisten perheautojen kanssa.

Anonyymi kirjoitti...

Noh,vaikka NASA:n huippuekspertiimillä on paljon kokmusta nestevedyn käsittelystä,olisi tämmöisen äärimmäisen kylmän kryonesteen käsittely tavalliselle perheenemännälle aika riskaabeli operaatio, roiskahtaa kädelle niin käsi tippuu maahan jääpaloina.

Toinen tankkimahdollisuus oli kai 700 barin painesäiliä tai sitten metallihydritiksi sitominen. On se vanhennuttuaan aika pommi tuo 700 barn säiliökin. Ja loppujen lopuksi,vedyn POLTTAMINEN polttomottorissa on idiotismin huippu, polttokennoilla sitä pitää hyödyntää. Kallista kallista ja hankalaa ! Kyllä Li-ioniakkutekniikan kehitys on jo niin pitkällä,että "plug-in" 100%
sähköauto on tulevaisuutta (Tesla,mm.), sähkö ydinvoimaloista, heti rakenteille kuudes ja seitsemäs !

Saku kirjoitti...

Tämä vety vs sähköauto vääntö on aavistuksen turhaa sillä kukaan meistä tuskin pystyy tulevaisuutta ennustamaan. Selvää on, että Jackassin sydäntä lähellä on vety ja minun sähkö, mutta kumpi sitten tulee vai tulevatko kummatkin ovat tulevaisuuden asioita.

Edelleen itse pidän sähköautoa ja sitä ennen hybridien yleistymistä todennäköisempänä johtuen nykyisestä panoksesta näiden teknologioiden välillä. Toisaalta ei vetyauto nyt niin erilainen ole sillä sähkömoottorihan silläkin on kun vedystä tehdään polttokennoissa sähköä.

Jackass on monesti nostanut pikalatauksen ongelman esille sähköautoissa. Tämä on totta, mutta tätäkin aluetta tutkitaan voimakkaasti. Muistaakseni Tukholmaan on tulossa uusia pikalataus asemia Fortumin toimesta sähköautoille.
Lähde: [url]http://www.vihrealanka.fi/node/4208[/url]

Tällaiset hankkeet tuovat kuitenkin lisää tietoa ja kokemusta miten pikalatausta pitää kehittää ja viedä eteenpäin.

Hybridit toistaiseksi vievät enemmän polttoainetta moottoritiellä kun sähkömoottorit eivät ole hyötykäytössä siellä, mutta jos uudet mallit ottavat käyttöön sähkömoottorin kiihdytyksissä niin jopa moottoritie ajossa jotain hyötyä voisi olla.

Kuitenkin kun katsotaan miten ihmiset autoa käyttävät niin yleensähän se työmatka ajo on yleisintä ja varmaan keskimäärin ajtetaan päivässä noin 40 - 60 km. Niinpä jos tuo matka katetaan sähköllä niin suurin säästö saadaan aikaiseksi, pitemmät matkat sitten kaasulla, polttonesteillä tai muilla ennenkuin akkuteknologia ja latausteknologia kehittyvät.

Toiseksi kun tehdään sellaisia hybridejä joissa polttomoottori vain lataa akkuja niin voidaan optimoida polttomoottorin toiminta, paino ja teho, jolloin varmasti energian kulutus on myös moottoritieajossa tehokasta.

Tuukalle muuten täky mielenkiintoisesta tutkimuksesta. Maailman suurin kumiputki tuottaa sähköä veden alla.
Lähde:
[url]http://www.tekniikkatalous.fi/tk/article284261.ece[/url]

Tuossa teknologiassa mielenkiintoista oli se, että se tuottaa tasaisesti energiaa, joka on ongelmana taas esim. tuulivoimassa.

Kaj Luukko: Täky sinulle... etkö julkaise omassa blogissasi kommenttiani? Miksi?

Jackass kirjoitti...

Anonyymi,

Vedyn tankkausasemia on jo maailmalla ja ovat ihan tavan nenänkaivajan käytettävissä. Töpö kiinni ja lukkoon ja ainetta tankkiin. Ei sen erikoisempi operaatio kuin bensan tankkaaminen.

Tuo vetyottomoottori on siitä kiinnostava konsepti että se tarjoaisi ehkä mahdollisuuden konvertoida nykyistä ajoneuvokalustoa vetytekniikkaan ja toimia bifuel toiminnan kautta toimivana siirtymävaiheen vaihtoehtona. Tosin eihän se edullista ole verrattuna vaikkapa tuohon RE85 konversioon verrattuna.

Saku,

Ei minulla mitään fetissiä vetyä kohtaan ole. Riippumatta energiankuljetustavasta sähköauto on varsinainen tylsyyden huippu mutta kuten totesitkin, kyllähän se tavalliseen kauppakassikäyttöön menee siinä missä mikä tahansa muukin. Corolla kun ei mene enää pilalle jos siihen sähkörojut laitetaan.

Täytyypä piruuttaan tiedustella tuota RE85 konversio asiaa tuolta virallisemmilta tahoilta onko siihen jo joku ajatus syntynyt...

Tuukka Simonen kirjoitti...

Liityn keskusteluun heti kun kerkeän, tässä nopea kommentti "Kemistille" (eli Hannulle):

Puhuessani siitä, että vety on epästabiilia puhun yleiskieltä. Määritelmäkin löytyy:

http://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_stability

"the material is said to be unstable if it can corrode, decompose, polymerize, burn or explode under the conditions of anticipated use or normal environmental conditions."

Tietääkseni vety ei tarvitse kuin pienen kipinän syttyäkseen ja palaakseen räjähtävästi, joten sitä voinee sanoa melkoisen epästabiiliksi.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hindenburg_disaster

Hindenburgin onnettomuudessa vedylläkin oli rooli, mutta tuhoutumisesta on monia teorioita, eikä tuhon syytä voi niin varmaksi sanoa kuin Hannu esittää.

Autoista: Yksikään hybridi ei ole vielä päässyt samaan kulutustasoon kuin esim. Audi A2 1.2 TDI joka menee matka-ajossa jopa alle kolmella litralla satasella. Tosin suorituskyky on vaatimaton, mutta se on vain tottumiskysymys eikä ihmiset useinkaan käytä autonsa tehoja juuri koskaan, etenkään vanhat ihmiset.

RE85:n itse tekemisessä ongelmaksi syntyy ainakin se, että siitäkin pitäisi tietääkseni maksaa polttoainevero, jos haluaa laillisesti ajella. Aika heikosti siitä tosin voi jäädä kiinni, mutta en suosittele kokeilemaan.

Saku kirjoitti...

Tuukka:

Epäilen kuitenkin, että Vedyn epästabilius ei nyt niin suuri ongelma ole kuin ne muut, joita siihen liittyy. Eikös sitä Vetyä säilötä(muiden yhdisteiden kansa) nesteytettynä, jolloin on saatu sen ominaisuuksia hieman "parannettua" meidän kannalta.
Kuitenkin se, että miten Vetyä tuotetaan, säilötään ja jaellaan on mielenkiintoinen haaste varsinkin kun suuri osa nykyään tuotetusta vedystä saadaan maakaasusta.
Polttokennoilla voidaan energiaa saada muustakin kuin vedystä niin onhan toisaalta mahdollista, että tulee jonkin kaltaisia "sekasyöjä" aujoja joihin käy useat eri vaihtoehdot. Ehkäpä niiden haaste on sitten, ettei sekoteta polttoaineita keskenään...?

Todennäköisesti vielä vähään aikaan ei päästä lyömään noita optimoitujen diesel autojen kulutuslukemia sillä kuitenkin sähkö/hybridiautojen teknologia on sen verran alussa, että se ei ole tuossa mielessä kilpailukykyinen vielä. Toisaalta potentiaalia on, että kun uudet versiot tulevat voi kulutuksessa päästä jopa samoihin.

Anonyymi kirjoitti...

Noin määritellen bensiinikin on epästabiili ja vodkapullo (kaikki yli 35% etanolia sisältävät nesteet palavat) ! Minä ymmärrän epästabiileilla kemikaaleilla aineita,jotka voivat esim. räjähtää "as is" eli ilman sekoittumista happeen, kuten asetyleeni, hydratsiini tai otsoni, niiden molekyyleissä on kaksoissidoksia ja energiaa. Tällaisia (hydratsiini) käytetään mm. hävittäjäkoneissa ja avaruusaluksissa.

Kaj Luukko kirjoitti...

"the material is said to be unstable if it can corrode, decompose, polymerize, burn or explode under the conditions of anticipated use or normal environmental conditions."Vety itsessään, alkaineena, ei täytä tätä määritelmää epästabiilista aineesta. Vedyn ja ilman seos on sitten toinen kysymys. Vedyn syttymisrajat ovat hyvin laajat ja kynnysenergia mitätön. Olen nähnyt, miten muoviputkessa virtaava vedyn ja ilman seos pamahtaa näennäisesti itsekseen, staattisen sähkön kipinästä. Lopputuloksena muutama kymmenen neliötä palanutta kattoa.

Ei se ihan huoletonta ainetta kotikäytössä ole. Vedyn käyttö esim. vappupalloissa on syystä kielletty.

Raindog kirjoitti...

Uskon itse että sähköauto on tulevaisuuden auto helppokäyttöisyytensä vuoksi. Akkutekniikka kehittyy, räjähdysvaaraa ei ole ja hyötysuhde on hyvä.

Vety sen sijaan olisi omiaan lentokoneiden polttoaineeksi. Vety on liian vaarallista jokaisen maallikon käsiteltäväksi, mutta lentokonemekaanikkojen ammattitaito on jotain ihan muuta. Kerosiinin vaihtaminen vetyyn vähentäisi päästöjä siellä missä niillä on eniten vaikutusta, eli 5-10km korkeudessa ilmakehässä.

Saku kirjoitti...

Minusta kuitenkin aavistuksen vedyn ominaisuuksia räjähtävänä aineena liioitellaan sillä käsittääkseni se yleensä on erilaisissa sidosaineissa, jotta a) se ei räjähdä b) karkaa niin helposti.

Tuukka voisit muuten tutkia näitä mielenkiintoisia uusia uutisia tuosta aaltoenergian talteenotosta. Nämä ovat ainakin itsestä ihan kiinnostusta herättäviä asioita sillä niistä voi mahdollisesti löytää ihan varteenotettaviakin ratkaisuja tulevaisuuden energiatuotantoon.

Muuten eCorolla sähköauto lähti sähköautonäyttelyyn Norjaan. Lähde: http://www.sahkoautot.fi/

ps. Kaj mahtaakohan nuo kaikki minun (2) kommenttia olla taas siellä roskalaatikossa?
Huomauttaisin vielä, että pyrin kirjoittamaan aina vain asiallisia viestejä.

Kaj Luukko kirjoitti...

Vedyllä lentokoneiden polttoaineena, ja muutenkin, jos sen käyttö yleistyy, voi olla haittapuolensa. Vety vuotaa helposti, kohoaa korkeuksiin jossa hapettuu. Näin syntyvä vesi muodostaa pilviä, joilla on ilmastovaikutuksia. Tällaista teoria on esitetty.

Avaruussukkula muodostaa helmiäispilviä jonnekin lähelle etelänapaa. Pysyvät joitain päiviä. Siksi varsinkin stratosfäärissä lentely vedyllä ei välttämättä ole hyvä idea. Tarkoitan tällä lähinnä sitä, että vaikka pakokaasu olisi pelkkää vettä, sillä voi silti väärässä paikassa olla haittansa.

Saku, viestisi olivat roskiksessa. En ymmärrä miksi ne sinne menevät.

Theo Kurtén kirjoitti...

Kain mainitsemat stratosfääripilvet ovat oleellinen asia. Eivät (vain) mahdollisen säteilypakotteensa takia, vaan ennen kaikkea stratosfäärin otsonin hajoamisen tehostamisen takia. Tämä on yksi vetytalouden haittapuoli josta ei ole hirveästi puhuttu. Ei varmaankaan yksinään valtavan suuri (ainakaan jos käytetään järkevää varastointi- ja kuljetusteknologiaa), mutta huomioon otettava asia kumminkin.

Jackass kirjoitti...

http://www.vihrealanka.fi/uutiset/norjassa-avattiin-valtatie-vetyautoille

Kunhan tästä nyt ei tule silmitöntä kisaa eri vaihtoehtojen välille vaan saadaan pari järkevintä vaihtoehtoa mukaan kuvioon ja elo sitten sen mukaan.

RE85 konversiosta kysäisin suoraan Akelta. Ei ole ylimääräistä veroa eli ns dieselveroa erikoisen polttoaineen takia ei siis tule. Nyt on selvityksen alla millainen ralli laitteen muutoskatsastus olisi...

Anonyymi kirjoitti...

Täydellistä tuubaa taas,mikä koulutuksenne on ?

Vedystä ei koskaan tule lentokoneiden polttoainetta,toivottoman pieni tiheys nesteytettynäkin takaa sen.
Suuri vetytankki sukkulassa menettelee,koska se lentää ilmakehässä vain pari minuuttia.

Miksi vedyn vesihöyry vahingottaisi otsonikerrosta enempää kuin petrolin, vedystähän sekin tulee (ja mitään otsonikerrosta vahingoita, ei se ole kymmenessä kilometrissä ).

Syökää vähemmän ituja,niin ei aivot kuihdu ;-) !

Theo Kurtén kirjoitti...

Moi Anonyymi,
mun koulutus on ilmakehäfysiikan tohtori ja fysikaalisen kemian maisteri, entä sun?

Vedyn käyttöön lentokonepolttoaineena mulla ei ole sen kummempaa kommenttia, hyötyjä ja haittoja lienee tässä eritelty melko kattavasti.

Vedyn otsonikerrosta vaurioittava vaikutus taas perustuu siihen että vety (siis merkityksessä vetykaasu, H2) hapettuu varsin heikosti troposfäärissä, jolloin se ehtii karata stratosfääriin missä se sitten lopulta hapettuu vedeksi. Normaalit vesipäästöt (maanpinnan tasolla tai troposfäärissä) eivät juuri stratosfääriin kerkeä. Katso vaikka oppikirjasta mitä "tropopaussi" tarkoittaa ja miksi sekoittuminen sen yli on varsin hidasta... Tästä syystä vety ja petroli eroavat vaikutuksiltaan otsonikerrokseen.

Viite: Tromp, T.K.; Shia, R-L.; Allen, M.; Eiler, J.M.; Yung, Y.L. 2003. Potential Environmental Impact of a Hydrogen Economy on the Stratosphere. Science, vol. 300, s. 1740–1742.

Voit myös katsoa kansantajuisen tiivistelmän ilmasto.org:ista;
http://www.ilmasto.org/pages/uutiset/vuoden_2004_uutiset/huhti.php

Theo Kurtén kirjoitti...

Niin, väännetään nyt siis varmuuden vuoksi vielä rautalangasta että otsonikerroksen kannalta ongelmallisia ovat nimenomaan putkistoista yms. karkaavat vetypäästöt (siis muodossa H2), ei vedyn polttamisessa troposfäärissä syntyvä vesi. Jälkimmäinen on täysin verranollista petrolin poltossa syntyvään veteen eli siltä osin Anonyymi on oikeassa.

Yllä viittaamassani tutkimuksessa oletettiin muistaakseeni (ainakin worst-case skenaariona) että vedyn siirtoon ja varastointiin käytettäisiin oleellisesti ottaen nykyistä maakaasuputkistoa, mikä lienee aika äärimmäinen/epärealistinen oletus. Paremmalla putkistolla ja varastoinnilla karkaavan vedyn määrää saataisiin tietysti rajoitettua, ja siten ongelma otsonikerrokselle olisi pienempi.

Anonyymi kirjoitti...

Niin, miksipä ne lentokoneet vetyään päästelisivät, ehkä pakkotilanteessa,kuten nykyisetkin,jos pitää painoa keventää ennen hätälaskua ? Onko tuo vedyn otsonikerosta tuhoava vaikutus tutkittua tietoa vai vain spekulaatiota ? Niin kovin usein näen näissä ilmaston kauhuskenaarioissa käytettävän sanaa
"voisi". Täti voisi olla setä,jos tädillä olisi munat ;-).

Ja eivätkö nuo karkaavan vedyn määrät lopultakin olisi merkityksettömän pieniä otsonikerrosta vahingoittaakseen edes putkistoista karanneina ?

Anonyymi kirjoitti...

Ja ainakin USA:ssa (SciAm)esitetyssä vetytalouden skenaariossa vety kulkee
kryokaasuna, nesteytettynä, hyvin eristetyssä putkistossa kaivannoissa maan alla.

Theo Kurtén kirjoitti...

Joo, lentokoneista vetyä tuskin sen kummemmin karkailee. Varmaankin lentokoneen polttoainesäiliö lienee niitä kaikkein tarkimmin ja tiiviimmin suojattuja paikkoja, ihan turvallisuussyistä. Ja stratosfäärivaikutuksen kannalta ei liene hirvittävän suurta eroa, karkaako vety 10 kilometristä tai maanpinnan läheltä - tropopaussi on joka tapauksessa se "kansi" jonka läpi pitää päästä, ja aika minkä kaasumolekyyliltä kestää päästä maanpinnalta tropopaussiin asti on pieni siihen verrattuna kauanko kestää sekoittua sen yli. Eli keskustelu vedyn otsonivaikutuksesta koskee kyllä muita osia vetytaloudesta kuin sitä hypoteettista loppupään lentokonekäyttöä.

Kvalitatiivisesti vedyn otsonikerrosta heikentävä vaikutus on melko selkeä. Vedyn elinikä troposfäärissä tiedetään, ja voidaan melko hyvin arvioida mikä osuus potentiaalisesti karkaavasta vedystä siirtyy stratosfääriin. Siellä se taas ei oikein voi olla hapettumatta ja siten muodostamatta vettä, ja vesi taas ei oikeissa olosuhteissa oikein voi olla muodostamatta niitä polaaristratosfääripilviä (PSC). Jotka taas tunnetusti (mittaus- ja havaintodatan perusteella) edistävät otsonin hajoamista vapauttamalla klooria ja bromia takaisin aktiiviseen kiertoon erilaisten pintareaktioiden kautta. Eli lisää karkaavaa vetyä => lisää polaaristratosfääripilviä => voimistunut otsonikato. Yksityiskohdissa toki on paljon viilaamista; stratosfäärin otsonikemia on näennäisestä yksinkertaisuudestaan (ainakin troposfäärikemiaan verrattuna) kai edelleen aika hankalaa mallintaa täysin tarkasti etenkään näiden pintareaktioiden osalta. Mutta perusmekanismi on kyllä aika selkeä, vähemmän siinä näitä "täti voisi olla setä" - tyyppisiä jossitteluja on kuin monissa muissa vastaavissa kysymyksissä.

Aiemmin esittämässäni viitteessä tosiaan arvoitiin että asialla voisi olla globaalia merkitystä lähinnä mikäli vedyn siirtoon käytettäisiin olemassa olevaa maakaasuputkistoa, tai jotain tasoltaan yhtä huonoa verkostoa, mikä olisi kyllä muutenkin aika tyhmä idea, ihan vaan kustannusnäkökulmasta. (Vety karkaa aika paljon helpommin kuin maakaasu.) Tällöinkin kyse olisi muutaman (alle 10) prosentin lisäyksestä napa-alueiden otsonikadossa. Lue linkittämäni (ja kirjottamani) ilmasto.orgin tiivistelmä, siinä on jotain suuntaa-antavia prosenttilukuja. Eli mitään maailmanlopun skenaariota ei tästä nimenomaisesta vaikutuksesta saa, mutta asia kannattaa huomioida yhtenä tekijänä muiden joukossa. Toki jos käytetään viimeisimmän Anonyymin kuvailemia high-tech siirtoverkostoja niin hävikit lienevät sen verran pieniä ettei asialla ole juuri merkitystä.

Kaj Luukko kirjoitti...

Entä stratosfääripilvien vaikutus säteilytaspainoon? Ne lämmittävät?

Vety polttoaineena tuottaa pakokaasuihin vähän enemmän vettä kuin hiilivety. Lisäksi suunnittelupöydällä on vetykäyttöisiä, paljon nykyisiä koneita korkeammalla lentäviä matkustajakoneita, joiden energiankulutuskin on luonnollisesti isompi.

Anonyymi kirjoitti...

Ja mistäs ne halogeenit (kloori,bromi) sinne stratosfääriin sitten tulevat, herra Kurten ?

O.k., täällähän puhutaan tiedettä/teknologiaa, konemestari Luukon blogi on mennyt suunsoitoksi, nyt haukkuu "ilmastoherännyt" arkkitehti ralliautoilijaa, "musta
kylki kummallakin" ;-).

Anonyymi kirjoitti...

Theo Kurtén sanoi...

Moi Anonyymi,
mun koulutus on ilmakehäfysiikan tohtori ja fysikaalisen kemian maisteri, entä sun?

Vieläkös te vihreät saatte väikkäreitänne läpi, kuten seuraava
"insider"-kommentti HY:lta erään kohdalla kertoo ?

"XXX:n väitöskirja oli niin heikkotasoinen, ettei vastaväittäjä sitä olisi hyväksynyt, mutta jotenkin tiedekunta sen kuitenkin sai hyväksytettyä"

Theo Kurtén kirjoitti...

Kaj: joo, stratosfääripilvet lämmittää, linkittämässäni viitteessä lienee laskettu joku säteilypakote-arvio, muistaakseeni
tämänkin vaikutus on kuitenkin aika pieni edes "worst-case" vetyvuotoskenaariossa. Mutta tietysti jos aletaan lennellä stratosfäärissä
niin silloin haittavaikutus on suurempi riippumatta siitä käytetäänkö polttoaineena petrolia vai vetyä. Vedyn ja petrolin ero
H2O - päästöissä per energiayksikkö kompensoitunee ainakin osittain sillä että vedyn poltosta ei tule CO2:ta.

Anonyymi (viesti 25): tiedät varmaan itsekin ihan hyvin että halogeenit tulevat stratosfääriin halogenoiduista hiilivedyistä,
joilla puolestaan on sekä luonnollisia että ihmisperäisiä lähteitä. Viime vuosikymmeninä ihmisperäiset lähteet (CFC:t, HCFC:t, halonit) ovat dominoineet, mutta päästöt ovat onneksi laskussa. So? Aiotko nyt seuraavaksi alkaa inttää että CFC:t eivät ilmaa raskaampina yllä stratosfääriin, vai mikä myytti on tällä kertaa tulossa?

Anonyymi (viesti 26): trolleja nyt ei varmaan pitäisi ruokkia, mutta... Kuten joskus Kain blogissa mainitsin, Suomessa luonnontieellisten alojen väikkärit ovat nippuväitöskirjoja, eli "kirja" on vain muutaman kymmenen sivun johdanto + kokoelma artikkeleita. Kritiikin väitöskirjojen laadusta voi siten suunnata lähinnä kansainvälisten tiedelehtien editoreille ja/tai refereille jotka ovat menneet päästämään paperit läpi. (Mikä ei toki estä sitä etteikö joitakin aivan surkeita tekeleitä joskus mene läpi.) Johdannon laadusta kiisteleminen on joka tapauksessa vähän sivuraiteille menemistä. Etenkin kun tutkijan uralla se väikkäri nyt muutenkin tuppaa olemaan enemmän pakollinen sivutuote tutkimuksesta kuin mikään elämää suurempi tavoite itsessään. Useimmat mun artikkelit (+ se väikkärin johdanto, jos se nyt ketään kiinnostaa) löytyy netistä, siitä vaan kommenttiartikkelia submittoimaan jos on kritiikin aihetta.

Aika huvittavaa kyllä sinänsä että Anonyymit ensin kuorossa vinkuu puutteellisesta luonnontieteellisestä koulutuksesta, ja sitten k.o. koulutus ei yhtäkkiä heille kelpaakaan. Mikä mahtaisi olla teille "oikea" vastaus?

Jackass kirjoitti...

Selvittelen tuota RE85 asiaa. Toistaiseksi olen saanut selville ettei Akella ole mitään konversiota vastaan eli ajoneuvolle ei tule mitään ylimääräisiä veroja ("käyttövoimavero") vaan etanoli rinnastetaan bensiiniin. Nyt on vielä selvityksessä miten konversion saisi virallisesti menemään läpi katsastuksessa, jos saa..

Anonyymi kirjoitti...

Mikä helvetin "säteilypakote" ???
Ei semmoista elukka olekaan, sitä ei mitenkään voi mitata, vesihöyryn laaja spektri peittää CO2:n, ei sitä
mitenkään pysty erottelemaan. ja kun IR säteily maasta lähtee ylöspäin ja virittää CO2-molekyylit, emittoituvan aallonpituus on pidempi, ei termodynamiikan 2. salli, että se säteilisi takaisin
lämpimämpään maahan päin, avaruuteen se IR menee ! Opetelkaa säteilyfysiikan/termodynamiikan alkeet, mitä yo nykyisin tarjoaa,
viherpropagnadaa ???

Theo Kurtén kirjoitti...

No niin, päästiin sitten sujuvasti "not even wrong" - huuhaa-avaruuteen... 29 viestiä siihen sitten tällä kertaa kesti. Sääli sinänsä, ihan mielekästä keskustelua täässä ketjussa vaikutti olevan. Ihan oikeasti anonyymit, käykää nyt edes spektroskopian ja kvanttimekaniikan peruskurssit ennenkuin alatte mesota asioista mistä ette mitä ilmeisimmin yhtään ymmärrä. (Onkohan anonyymi 29 esimerkiksi koskaan edes vilkaissut taulukkoa missä on lueteltu veden ja hiilidioksidin perusvärähdystaajuudet? Tai lukenut mitään luonnontiedettä edes lukion pitkän oppimärään verran?) Ja vieno pyyntö: käyttäkää edes jotain konsistentteja nimimerkkejä jotta voidaan erottaa nämä teidän vuodatukset toisistaan; osalla anonyymeistä kun vaikuttaa joskus olevan ihan järkevääkin sanottavaa.

Anonyymi kirjoitti...

Kyllä vain,mutta vaikuttaa, että hra Kurtenin nippuväikkäristä nämä ovat jääneet pois. Suosittelen jotain fysiikan yliopistollista alkeiskirjaa,
esim.Lennart Simmonsia. Taalaksen väikkärin nauroi kumoon matemaattis-luonnontieteellisen vanha proffa äsken. Uskon kuultuani herroja vihreitä ;-) Ja otsoniahan syntyy koko ajan lisää auringon UV-säteilyllä ja CFC-yhdisteet ovat historiaa, kiellettiin tosin yhtä "hyvillä" perusteilla kuin Rachel Carson DDT:n,
"viherliikkeen äiti" tappoi 20 miljoonaa kehitysmaiden lasta. Varsinainen murhamamma, Hitler jää harrastelijasarjaan kuudella miljoonallaan !

Theo Kurtén kirjoitti...

Kappas, Anonyymi on kuullut Chapmanin mekanismista. Eli tiedot ovat vain 70-80 vuotta jäljessä nykyisestä. Hyvä hyvä. Jos kerran teillä Anonyymeillä on niin ylivoimaista tietoa fysiikasta ja kemiasta, niin turha on jäädä näille palstoille trollailemaan. Rohkeasti
vaan kommenttiartikkeleita lähettämään kaikkiin niihin Nature ja Science - juttuihin missä on vaikkapa käytetty säteilypakotteen
käsitettä. Ja samalla voitte oikaista kaikkia niitä laitevalmistajia jotka väittävät voivansa mitata hiilidioksidipitoisuuksia
kosteassa ilmassa IR - spektroskopialla. Sehän ei ole mahdollista, kun kerran "vesihöyryn laaja spektri peittää CO2:n, ei sitä
mitenkään pysty erottelemaan". Ja CO2:n venytysvärähdyskin on varmaan ihan väärään paikkaan mitattu ja laskettu, ja taisi tuossa muutama
kvanttimekaniikan peruslainalaisuuskin tulla vääräksi osoitetuksi... ("emittoituvan aallonpituus on pidempi" jne) Jäämme innolla odottamaan
Anonyymi et al. - ryhmän kontribuutiota tieteelle.

Mahdoitkohan Anonyymi muuten edes huomata että keskusteltiin stratosfääripilvien säteilypakotteesta, eikä keskustelu mitenkään
liittynyt hiilidioksidiin? Vai käytätkö vain "buzzword bingo" - menetelmää lempimyyttiesi copy -pastaamiseen? Et taida Turingin testiä läpäistä...

Mikäli joku näistä Anonyymeistä on tekniikan tohtori Tanskanen (en ota kantaa suuntaan tai toiseen, mutta myyttitiheyden
perustella näin voisi epäillä), niin voi vain valitella anonymiteetin aiheuttamaa käytöstapojen huononemista. Tämä tosin taitaa olla nettikeskustelujen yleinen vitsaus.

Oma väikkärini ei muuten mitenkään liity näihin säteilypakote (tms) - juttuhin, vaan käsittelee molekyylimallinnusta kvanttimekaniikalla. (Tämän selvittämiseen olisi googlella mennyt ehkä kymmenenkin sekuntia.) Kyllä siitäkin virheitä löytyy (löysin itsekin vielä painatuksen jälkeen kymmenkunta), mutta linkki tähän keskustelunaiheeseen on aika olematon. Ai niin, mutta taisi se kvanttimekaniikkakin olla pelkkää viherpropagandaa, niinkuin suurin osa säteilyfysiikasta. Voivoi meitä parkoja harhaanjohdettuja.

Theo Kurtén kirjoitti...

Korjaus äskeiseen: siis taivutusvärähdys, ei venytysvärähdys. Tekevälle sattuu :-P

Anonyymi kirjoitti...

Jahas,jahas, se hiilidioksidin "säteilypakote" muuttuikin yöpilvien säteilypakotteeksi ? No, varmaan ne saattavat estää IR:aa säteilemästä
avaruuteen päin. Toisaalta, ne ovat jääkidepilviä, joten vaikutus on puhtaasti heijastus. Mutta että ne lämmittäisivät "säteilypakotteella" maata ? Katsokaas; termodynamiikan toinen on paljon fundamentaalisempi laki kuin tuo ingenjöörien Carnot-kierros, ei säteily tee poikkeusta. Te aivan kuin väitätte, että kun minä istun kynttilän vieressä, säteilypakotteeni lämmittää kynttilän liekkiä, right ;-)?
Tätähän se on, kun tiedelehtienkin päätoimittajina on valtiotieteen yl´oppilaita, eli on kirjoilla ja käynyt nojaamassa yliopiston seinään aurinkoisena päivänä ? Ao. tieteen kehitys pysähtyi Monteaquen aikaan jossain 1700-luvulla. No, minä jätän herra Kurtenin keskustelemaan merkonomi Simosen kanssa, ettei taso laske.
By the way, oliko isäsi sattumalta Staffan Kurten, laulajapoika ja henkilöstökonsultti ? Testaili kerran minuakin, kun pyrin johtotehtävään.

Theo Kurtén kirjoitti...

Moi taas Anonyymi (leikitään nyt sitten vielä ettemme tiedä kuka olet). Säteilypakote on yleinen (joskin määritelmällisesti aina jossain määrin keinotekoinen) käsite jota voidaan soveltaa periaatteessa mihin tahansa maanpinnan heijastuvuuden muutoksista pilvisyyden muutoksiin; tässä yhteydessä puhuttiin kyllä aika selkeästi stratosfääripilvistä eikä CO2:sta. Periaattessahan säteilypakote - käsitteen (merkityksessä hetkellinen epätasapaino energiataseessa) käyttökelpoisuus ei ole millään tavalla sidoksissa esittämiisi väitteisiin hiilidioksidin roolista, ts. vaikka lisääntyneen hiilidioksidin säteilypakote hypoteettisesti olisikin nolla, niin käsitettä voitaisiin silti mielekkäästi käyttää muiden tekijöiden vertailemiseen. Pilvi- ja etenkin stratosfääripilvimallinnus ei ole mun alaani, mutta käsittääkseeni pilvillä katsotaana yleisesti olevan sekä lämmittäviä että viilentäviä vaikutuksia, ja stratosfääripilvien tapauksessa jälkimmäiset ovat yleensä suurempia. Polaaristratosfääripilviä syntyy etenkin napa-alueiden kaamosaikaan jolloin ei juuri ole auringonsäteilyä heijastettavaksi... Yritän ehtiä vilkaista sitä Tromp et al. paperia (johon viittasin ylempänä) joskus lähipäivinä, viimeksi luin sen vuonna 2004 enkä enää muista kaikkia yksityiskohtia tai etenkään numeroarvoja. Tunnen kyllä argumentin jota yrität esittää säteilyenergian siirrosta ja termodynamiikasta, sen keskeinen ongelma liittyy brutto- ja nettovuon sekoittamiseen. (Meidän lienee turhaa copy-pastettaa tänne a.o. keskustelua, joka on käyty aika moneen kertaan muualla?) Toki termo on paljon muutakin kuin Carnotin kone, tosin energia-asioista puhuttaessa tulee usein mieleen että olisi hyvä jos keskustelijat tuntisivat _edes_ sen Carnot:in koneen... Staffan Kurten on joku kaukaisempi sukulainen, nimi on tuttu mutten osaa yhdistää kasvoihin. Jos sua muuten edelleen se mun väikkärin intro kiehtoo niin voin postittaa sulle kappaleen viihdyttäväksi iltalukemiseksi, niitä on tuolla kaapissa aika läjä mätänemässä. Eka viite sattuu muuten olemaan Svensmark et al. - paperiin, joten sun pitäisi arkki-skeptikkona saada jotain kiksejä siitä. :-D

Mika kirjoitti...

Anonyymi on ilmeisesti sitä mieltä, että jos vierekkäin laitetaan kaksi levyä, kylmempi niistä ei säteile lainkaan lämpimämmän suuntaan. Olisi mielenkiintoista tietää, miten pinnasta emittoituva säteily osaa ottaa huomioon ympäristön lämpötilaerot. Eihän se toki oikeasti osaakaan, vaan molemmat levyt säteilevät myös toisen levyn suuntaan. Lämpimämpi säteilee voimakkaammin, joten prosessi ei riko termodynamiikan toista pääsääntöä. Kuten Theo Kurtén kirjoitti, oleellista on nettovuo, joka on lämpimämmästä kylmempään.

Anonyymi lieneekin lukenut termodynamiikkansa Gerlichin ja Tscheuschnerin tekeleestä, joka on monilta muiltakin osin käsittämättömän huono.

Anonyymi kirjoitti...

lukihäirä iskee taas, eli
"sekä lämmittäviä että viilentäviä vaikutuksia, ja stratosfääripilvien tapauksessa jälkimmäiset ovat yleensä suurempia"
piti tietysti olla "edelliset ovat yleensä suurempia".

Theo Kurtén kirjoitti...

ja nimi jäi tietty vielä pois edellisestä... sormet liian paksuja läppärin näppikselle :-P

Anonyymi kirjoitti...

Se on ihan hyvä jos tunnistitte. Kuulkaa, minulla on nyt semmoinen käsitys, että tämä vihreä fysiikka on ihan oma lajinsa, ei se mitä minä aikanani luin ! "Nettovuo" .. aivan
uusia termejä, ei se p...le energia kulje kuin yhteen suuntaan, eli lämpimästä kylmään, älkää te yrittäkö hämätä kaikenmaailman "uusfysiikan" termeillä. Ainoastaan kvanttitasolla voi satunnaisesti tapahtua noin, valitettavasti hypoteettinen "Maxwellin demonikin" on toimimattomaksi havaittu, koska se käyttää nopeiden ja hitaiden molekyylien lajitteluunsa energiaa, loppusuma on pyöreä nolla. On hyvä, että on vielä fyysikoita, kuten nämä G&T,
jotka muistuttavat, että fysiikan lait eivät ole mihinkään muuttuneet, vihreä fysiikka tullee oppi-isiltä idästä, siellähän ideologia selitti tiedettä, kuten Lysenkon tapauksessa, josta venäläinen biologia ei ole vieläkään toipunut. Minä häpesin jenkkiläistä "kevyttohtorin" titteliäni, mutta kuultuani teitä en enää !

Theo Kurtén kirjoitti...

Tarkistin nyt sen Tromp et al. - paperin. Muistin väärin, siinä ei oltu laskettu mitään säteilypakote-arvoja, oli
vaan heittona esitetty että "muutamia muitakin vaikutuksia saattaisi olla". (Joo, menee vähän "jos täti olisi"...
osastolle.) Säteilypakote - arvoja vetytalouteen siirtymiselle oli sen sijaan toisessa Science - paperissa,
Schultz et al. (Science 302, 624-626, 2003). Siinäkään ei kyllä käsitelty stratosfääripilviä (ja mesosfääripilviä, jotka
kyllä tässä yhteydessä taitavat olla relevantimpia, my bad), vaan lähinnä vetytalouden vaikutusta OH ja NOX - pitoisuuksiin,
ja siten troposfäärin metaaniin ja otsoniin. Troposfäärikemian eri kytkentöjen takia vaikutuksia on useampia, ja molempiin suuntiin.
Tärkein ilmeisesti olisi metaanin eliniän piteneminen OH - pitoisuuksien laskun ansiosta. Tälle vaikutukselle saatiin maksimiarvo suuruusluokassa +0.1 W/m2, mutta sekin vain sellaisessa skenaariossa missä vetyvuotojen lisäksi kasvatettiin myös metaanipäästöjä (syy tähän
ei ollut ihan selkeä). No joo, jos lisätään metaania niin silloin saadaan enemmän metaania, yllätys yllätys. Mutta tuokin
lukuarvo on siis varsin pieni verrattuna siihen paljonko vetytaloudella samanaikaisesti voitaisiin vähentää muita päästöjä. (Tämä ei siis nyt
ole edelleenkään kannanotto vetytalouden puolesta vai vastaan, vaan pelkkä toteamus. Toki asia riippuu voimakkaasti siitä millä se vety alunperin tuotetaan.)

Molemissa papereissa huomioitiin myös se seikka että stratosfäärin klooripitoisuuksien hitaan laskun (tähähän Anonyymi
omalla hellyyttävällä tavallaan taisi viitatakin) takia vetyvuotojen vaikutukset stratosfäärin otsoniin riippuvat
siitä kuinka nopeasti vetytalouteen siirrytään: 20 vuoden kuluttua ilmiö voi vielä olla relevantti (kloori poistuu aika hitaasti), mutta 50 vuoden kuluttua ei enää.

Lisäksi noteerasin että Tromp et al. - paperi oli saanut poikkeuksellisen monta vastinetta ("letters to the editor") jossa
oltiin haukuttu heidän worst-case vetyvuotoskenaarioitaan poskettoman yliampuviksi (jopa 1-2 kertaluokalla). Vähän uudemmassa
mallinnuspaperissa (Warwick et al., Geophys. Res. Lett. 31, L05107, 2004) vetyvuotojen mahdolliset vaikutukset stratosfääriotsoniin
arvioitiin huomattavasti pienemmäksi.

Eli summa summarum nämä vetytalouden "sivuongelmat" kannattaa ehkä pitää mielessä, mutta kovin suurta melua niistä ei
kannattane pitää, sen verran marginaaliselta nuo numerot näyttävät. Jos jollakin on joku viite antaa missä olisi kiinnitetty numeroarvo
niiden helmiäispilvien vaikutukselle niin olisin hyvin kiitollinen, pikaisella Web of Knowledge - haulla en sellaista löytänyt. Ja Anonyymille kiitokset siitä että (ehkä tahattomasti, ehkä ei) ärsytti sen verran että jaksoin kaivaa esiin nuo vanhat viitteet ja päivittää tietoni.

Säteilyvuon suhteen toivotan edelleen onnea ja menestystä uuden, aivan oman fysiikan luomisessa. Jos saat teesisi todistettua oikeaksi niin lienee Nobelin paikka. (Oletko muuten tästä säteilyvuon teoriastasi jutellut niiden sun emeritusfysiikanproffatuttujen kanssa, siis niiden joiden kanssa harrastatte vuosikymmenten vanhojen väikkärien uudelleenarviointia?) Aluksi voisit varmaan selittää miten on mahdollista että lämpökameralla voidaan kuvata esineitä jotka ovat kylmempiä kuin itse kamera, kun kerran "netto- ja bruttovuota" ei ole olemassakaan ja fotonit siirtyvät vain yhteen suuntaan. Muuten, esitätkö että sama sääntö pätee myös vaikkapa diffuusioon, eli että molekyylejä siirtyy vain korkemmasta konsentraatiosta matalempaan? (Siis myös bruttotasolla, siten että yksittäinenkään molekyyli ei koskaan siirry matalemman konsentraation alueelta korekamman konsentraation aluelle.) Tilannehan on termodynamiikan näkökulmasta täysin analoginen tämän fotonivuon kanssa.

Kaj Luukko kirjoitti...

Kaikki kappaleet absoluuttisen nollapisteen yläpuolella säteilevät ja myös absorboivat säteilyä riippumatta lämpötilasta. Näin ollen energiaa siirtyy säteilyn muodossa myös kylmemmästä kappaleesta lämpimämpään. Mutta, sitä siirtyy enemmän lämpimämmästä kylmään, siksi energiavuo menee aina lämpimästä kylmään ja termodynamiikan toinen pitää.

Olenko ymmärtänyt jotain väärin?

Sen ymmärrän kyllä, että perustellakseen "mitään ilmastonmuutosta ei ole" -teoria oikeasti, joutuu fysiikan laitkin keksimään uuskisi.

Theo Kurtén kirjoitti...

Kaj: joo, suunnilleen noin se menee, siis siten että säteily_intensiteetti_ riippuu lämpötilan neljännestä potenssista. Tai siis, näin se menee ainakin kaikissa niissä fysiikan kirjoissa (ja artikkeleissa) mitä mulla on tullut vastaan. Mutta voivathan ne tietysti kaikki olla väärässä :-D

Muuten, ajattelin Anonyymin ohjeiden perusteella tosiaan etsiä käsiini hehkutetun Lennart Simmons:in fysiikankirjan ja katsoa mitä se mahtaa
sanoa säteilyfysiikasta. Ongelma vain on, että googlella "Lennart Simmons" hakusanalla löytyy lähinnä jotain SAAB:in
asiakastyytyväisyyshaastatteluja ja linkkejä nettifoorumikeskusteluihin. Amazon.com - ista ei kirjaa löydy (oletan että ruotsalainen sukututkimus ei ole nyt se mihin viitataan), eikä myöskään yliopiston HELKA - tietokannasta löydy mitään osumia tekijähaulla "Simmons, Lennart" tai edes "Simmons, L". Anonyymi, olisiko sulla antaa esim. ISBN - numeroa tai vastaavaa että pääsemme tähän mestariteokseen paremmin tutustumaan? Tai olisiko joku hieman paremmin saatavilla oleva viite joka ei ole Lysenkolaisen vihreän uusfysiikan saastuttamaa? Tarjoaisin nykyisin käytettävissä olevia amerikkalaisia tai brittiläisiä fysiikan oppikirjoja mutta ne eivät varmaankaan kelpaa.

Brutto- ja nettovuokäsitteitä käytetään kyllä useimpia siirtoilmiöitä kuvaavien yhtälöiden johtamisessa ja näin on tehty jo 60-luvulla (ja aika paljon aiemminkin). Mistään "uusfysiikasta" ei ole kyse.

Jackass kirjoitti...

Onhan tuo tarpeettoman hankalaksi tehty ekologinen konversio. Maakaasulle ja etanoliautolle samat kriteerit. Päästöt tulee vähäpäästöisessä autossa selvittää uudelleen ja käytännössä tämä tarkoittaa sikakallista päästömittausta Aken suunnalla. Kuten arvelinkin...

Anonyymi kirjoitti...

Voi hyvä isä ...

Toivottavasti teitä ei päästetä ainakaan lentokoneita suunnittelemaan ?

En jaksa, en kertakaikkiaan jaksa ..
mutta, väittihän se TM:n päätoimittajakin, DI ja lisäopintoja yliopistossa, että säteeltään kaksinkertanen pallo myös painaa kaksi kertaa enemmän.

Koska sain pari tonnia jutulta, olin HYVIN varovainen tuota oikaistessani ;-) !

Theo Kurtén kirjoitti...

Okei, Anonyymi, let me see if I have got this straight. Sä olet nyt tähän mennessä esittänyt mun tieteellisestä pätevyydestä kritiikkiä seuraavin perustein:
a)Hitler. (Aina hyvä vakioargumentti!)
b)Rachel Carlson.
c)Petteri Taalaksen väikkäri.
d)Joku TM:n päätoimittaja, joka ei osaa laskea vaikka on DI.
e)Nimetön insider - kommentti jostain nimettömästä laaduttomasta väikkäristä.
f)Mun intron viiteluettelosta (jota kaikesta pääteleen et ole lukenut) puuttuu viite johonkin approbatur - tason oppikirjaan
(newsflash: alkeistason oppikirjoihin ei muutenkaan ole tapana viitata), jota ei kuitenkaan löydy mistään tietokannasta.

Jonka lisäksi olet esittänyt joukon väitteitä jotka, ollessaan tosia, tarkoittaisivat että aika monet nykyisin käytössä olevat perusmittalaitteet eivät voisi toimia sillä tavalla kun ne todistettavasti toimivat.

Ja sä esität että _me_ harrastetaan Lysenkolaista tiedettä yliopistolla...?

En minä mielestäni tuossa ylhäällä mitään ylivoimaisen vaikeita kysymyksiä ole esittänyt. Sun koulutuksella niihin vastaaminen
pitäisi olla ihan triviaalia, eikö?

Anonyymi kirjoitti...

Lämpö siirtyy kylmästä kappaleesta lämpimään ? Ette voi olla tosissanne ? Ja kyllä IR-anturin tulee olla matalammassa lämpötilassa kuin havainnoitava kohde, muutoin kohina peittää signaalin. Miksi WMAP:ssa ja nyt tässä uudessa on tonnikaupalla nesteheliumia ? Ajatellaan nyt mustia aukkoja, siellä ollaan varsin teoreettisessa tilanteessa. Useimmat mustat aukot ovat niin kylmiä, että ne ottavat lämpösäteilyä vastaan kosmisesta 2,7 K taustasta. Noin Merkuriuksen massainen eli hyvin pieni musta aukko on samanlämpöinen ja tasapainossa taustan kanssa. Simmonsia ei näköjään enää löydy, aloitin sillä 60-luvun alussa, erinomainen teos. Ja toki ionipotentiaali konsentroidummassa liuoksessa on suurempi,jos puhutaan koko ajan samasta ionista.
Jos meillä on semipermeaabeli seinämä, liuos vetää vesimolekyylejä heikommasta liuoksesta, konsentraatioelementti.
"Säteilypakote" .. Bullshit ! Vesihöyryn positiivinen "takaisinkytkentä", bullshit.
Helvetti, onko koko nykyfysiikka väärennetty viheragendan toimimiseksi ? Koko homma on 100% politiikkaa !

Kaj Luukko kirjoitti...

Lämpöä siirtyy kylmästä lämpimämpään, kyllä. Sen voi huomata myös ihan aistinvaraisesti, kun menee lähelle kylmää kappaletta, tuntee miten se kansanomaisesti sanottuna ”hohkaa” kylmää. Sehän ei tietenkään säteile kylmyyttä, vaan se säteilee vähemmän lämpöä kuin huoneenlämpöiset kappaleet.

Iho yli 30 asteisena säteilee jotakin, ja huoneenlämpöiset kappaleet 20 asteisina säteilevät vähän vähemmän. Nettovuo jo jotakin, ihosta kappaleeseen. Paikalle tuodaan -20 asteinen kappale, vaikka litran paketti jäätelöä. Se säteilee selvästi vähemmän kuin huoneenlämpöiset kappaleet. Nettovuo ihosta jäätelöön muodostuu suuremmaksi kuin edellisessä tapauksessa, ja aistimme sen kylmän ”hohkaamisena”.

Tämäkö on nyt se, minkä ne kaksi fyysikkoa sekä Ta... siis Anonyymi yrittävät väittää mahdottomaksi?

Theon lämpökameraesimerkki oli mainio! Ennen Wanhaan lämpökamerat piti jäähdyttää nestemäisellä typellä, nyt ne ovat jo kauan toimineet ilman jäähdytystä, ja ilman kohinoita.

Anonyymi kirjoitti...

"Hohkaa kylmää" ...

Kaj Luukko, mummun kertoma voi olla ihan jännää, mutta tieteen kanssa sillä on kovin vähän tekemistä ;-)!

Ei minun tietääkseni lämpöopin toista ole vielä kumottu ja lämpöä siirry kylmästä lämpimään ?

En tunne lämpökameroiden rakennetta tarkemmin, mutta perusperiaate pitänee edelleen, sensorin on oltava kylmempi kuin havaintokohde. Näinhän tietenkin on mm. ihminen on lämpimämpi kuin laite. Irakin autiomaan hiekkaan kaivautuneet panssarit havaittiin hyvin yöllö, kun maasto jäähtyi, huonommin päivällä, kun hiekka lämpeni. Se ettei nestetyppeä enää tarvita, voi johtua vaikkapa siitä, että käytössä on täysin elektroninen Peltier-jäähdytys.

Theo ei vastannut "säteilypakote" ja "palautevaikute" kohtiin, mitäpäs näihin satuolentoihin voisikaan perustellusti vastata !

Anonyymi kirjoitti...

Esittäkääpäs jotain linkkiä tutkimukseen noista "netto" ja "brutto" säteilyvirroista, muuten
en usko ! Siihen asti minä väitän että lämpö tai säteily voi mennä vain lämpimämmästä kylmempään, ei koskaan päinvastoin. Totta, säteilyn voimakkuus on lämpötilan neljännen potenssin funktio ja säteilyn aallonpituusmaksimi siirtyy lyhyemmille aallopituuksille, noin yksinkertaistettuna sanoen, mutta ei sillä ole mitään tekemistä tämän perussäännön kanssa.

Anonyymi kirjoitti...

Esittäkääpäs jotain linkkiä tutkimukseen noista "netto" ja "brutto" säteilyvirroista, muuten
en usko ! Siihen asti minä väitän että lämpö tai säteily voi mennä vain lämpimämmästä kylmempään, ei koskaan päinvastoin. Totta, säteilyn voimakkuus on lämpötilan neljännen potenssin funktio ja säteilyn aallonpituusmaksimi siirtyy lyhyemmille aallopituuksille, noin yksinkertaistettuna sanoen, mutta ei sillä ole mitään tekemistä tämän perussäännön kanssa.

Kaj Luukko kirjoitti...

Anonyymi: ” mummun kertoma voi olla ihan jännää, mutta tieteen kanssa sillä on kovin vähän tekemistä ;-)!”

Minä vain tarjosin keinon empiirisesti todentaa lämmön siirtymistä säteilemällä, mutta jos ei kiinnosta, niin ei sitten. Kyllä tuon voi ihan kotikonsteinkin kokeilla, suhteellisen yksinkertaisella koejärjestelyllä. Kuten senkin, mitä joku kaheli jossain selitti, että veden pinta laskee kun vedessä kelluva jää sulaa.

Ajatellaan nyt ihan teoreettisesti, kun IR-säteily lähtee kappaleesta, jonka lämpötila on 10 astetta. Sitten se kohtaa kappaleen, jonka lämpötila on 50 astetta. Mitä se tekee? Ihmettelee hetken aikaa, mittaa kohtaamansa kappaleen lämpötilan, toteaa sen liian kuumaksi ja ajattelee, että eihän tähän voikaan absorboitua. Mitä sitten, mihin se menee?

Voit kokeilla niinkin, että viet kätesi kasvojen lähelle. Tunnet käsien lämpösäteilyn viimeistään 10 sentin päästä. Miksi, vaikka käsien lämpötila on yleensä alempi kuin kasvojen?

Tietenkin, jos ei fysikka käy yksiin oman todellisuudentajun kanssa, niin sittenhän fysiikkaa on muutettava, vaikka väkisin.

Theo Kurtén kirjoitti...

Moi Anonyymi,
kiitos ensinnäkin asialinjalle (more or less) palaamisesta. Keskustelu sujunee paremmin jos emme yritä jatkuvasti haukkua toisiamme. Tottakai lämpökamera toimii parhaiten mitä suurempi lämpötilakontrasti saadaan, mutta kyllä niiden speksien mukaan voidaan kuvata myös itseään kylmempiä kappaleita, kohinaa vaan tulee enemmän. Sano ihan mikä tahansa fysiikankirja joka löytyy vaikkapa yliopiston kirjastosta ja jossa käsitellään lämmönsiirtoa, ja minä kaivan sulle viitteen lämmönsiirrosta säteilyllä. (Olen tämän viikon työmatkalla, ensi viikolla voin kaivaa kirjastosta. Jos et osaa ehdottaa kirjaa niin kyllä minä voin esimerkkejä antaa. Katsotaan sitten kelpaako joku. Ihanko oikeasti muuten uskot jos saat viitteen?) Säteilypakote - termistä puhuimme jo yllä; käsite on yleinen eikä riipu mitenkään säteilyvuon mekanismista. Esimerkiksi auringonsäteilyn intensiteetin muutos tai pinnan heijastuvuuden muutos aiheuttaa ihan samalla tavalla säteilypakotteen. Mikä tässä nyt on epäselvää? Mihin kohtaan mahdat viitata "palautevaikuteella"? Siihen sun heittoon että hiilidioksidin spektriä ei voi erottaa vedestä? Hehee... Sano nyt ihan viivan tarkkuudella (minkä rotaatio- ja värähdyskvanttilukujen välinen siirtymä) mikä veden absorptioviiva sijaitsee hiilidioksidin taivutusvärähdyksen (siis sen perussiirtymää vastaavan vyön) päällä. Ja intensiteetti vielä, kiitos... Jos puhut vesihöyryn palautekytkennästä ja sen etumerkistä niin se on sitten toinen (huomattavasti hankalempi) juttu; mutta sun säteilynsiirron teorian mukaanhan myöskään vesihöyryllä ei voi olla minkäänlaista kasvihuonekaasuvaikutusta, eikö niin?

Mika esitti aika hyvän yksinkertaisen esimerkin. Otetaan kaksi vierekkäistä levyä, toinen lämpimämpi kuin toinen. Ja tyhjiötä välissä.
Sano nyt Anonyymi, säteilevätkö molemmat levyt toistensa suuntaan (lämpimämpi toki enemmän), vai säteilekö vain lämpimänpi
kylmemmän suuntaan? Eli siirtyykö kylmemmästä levystä ollenkaan fotoneja lämpimämmän suuntaan? Kyllä vai ei?

Jos vastaus on ei, niin sillä on sitten mielenkiintoisia vaikutuksia esimerkiksi suhteellisuusteoriankin näkökulmasta. Jos vastaus taas on kyllä niin silloinhan energiaa nimenomaan siirtyy (myös) kylmemmästä lämpimpämpään, ja teorialtasi tippuu pohja pois.

Ilmeisesti kaupan päälle esität siis vielä samaa difuusiosta? Eli että yksikään molekyyli ei ikinä koskaan vahingossakaan liiku
matalemman konsentraation alueelta korkeamman konsentraation aluelle? (Tämä on taas niitä helppoja kyllä-ei - kysymyksiä). Nettovuo on tietysti korkeammasta matalampaan, mutta sinähän et usko netto- ja bruttovuokäsitteiden olemassaoloon. Kumma juttu, kun kyllä niitä diffuusioyhtälöitä johdettaessa lähdetään siitä että molekyylejä liikkuu molempiin suuntiin; nettovuo syntyy siitä että korkeammasta matalampaan konsentraatioon liikkuminen on todennäköisempää.

Vielä yksi ajatusleikki ennenkuin täytyy palata töihin. Otetaan rautapallo, ja lämmitetään se punahehkuiseksi. Otetaan sitten rautainen pallokuori, ja lämmitetään se vielä kuumemmaksi, valkohehkuiseksi. Suljetaan sitten se punahehkuinen rautapallo sen valkohehkuisen pallokuoren sisään. (Tyhjiötä välissä kuten ajatusleikeissä aina :-) Ihanko aikuisten oikeasti esität nyt Anonyymi että se sisempi pallo lakkaa hehkumasta mansikkana välittömästi kun se suljetaan kuumemman kuoren sisään?

Theo Kurtén kirjoitti...

Vielä sivuheittona: termodynamiikan kannaltahan pitäisi olla samantekevää siirtyykö lämpö säteilyllä vai johtumalla (konduktiolla). Miten sun fysiikassa perustellaan se helposti mitattava tulos että lämmönsiirto kahden kappaleen välillä riippuu myös kylmemmän kappaleen lämpötilasta? Jos kerran siitä kylmemmästä ei siirry mitään lämpimämmän suuntaan? Toisena sivuheittoja, siihen sinäkin ilmeisesti vielä uskot että kylmemmästä kappaleesta voi heijastua säteilyä takaisin lämpimämpään. (Pilvien osaltahan tästä lyhyesti jo mainitsit tässä ketjussa.) Eiko tämänkin pitäisi olla termodynaamisesti ihan yhtä kiellettyä; eihän termo ota kantaa siihen mistä se fotoni mikrotasolla tulee? Ja heijastuksenkin vaikutus on että energiaa siirtyy kylmemmän kappaleen suunnasta lämpimämpään...?

Theo Kurtén kirjoitti...

Vielä nopean googletuksen tuloksena yhden IR - kameran speksit:

http://www.jenoptik-los.com/data/downloads/482/IR-TCM_Overview_en.pdf

tuossa lukee "Range for measuring / visualization: -40 ... +1,200 C"
ja toisaalta "Operating temperature: -15 ... +45 C"

eli kamera itse toimii vain -15 astetta lämpimämmässä, mutta
mittaa silti -40 asteeseen asti. Kuis nyt näin?

Mika kirjoitti...

Mitenkähän anonyymin fysiikalla tapahtuisi seuraavanlaisessa kokeessa: Otetaan kiinteä pallo ja ripustetaan se onton pallonkuoren sisälle. Olkoon kiinteän pallon lämpötila alempi kuin onton.

Anonyymi näyttää sentään uskovan, että säteilyn voimakkuus on "lämpötilan neljännen potenssin funktio", joten kaipa tuo kiinteä pallo anonyymin fysiikankin mukaan säteilee. Mihin se säteilee? Jokaisessa suunnassa on lämpimämpi pinta vastassa, mutta anonyymin uusfysiikan mukaan säteily ei voi kulkea kylmemmästä kappaleesta lämpimämpään.

Mika kirjoitti...

Tuli näköjään laitettua sama esimerkki, jonka Theo Kurtén esitti jo hieman aiemmin. En huomannut katsoa uusia kommentteja ennen lähetystä.

Olisi joka tapauksessa kiintoisaa kuulla anonyymin näkemys asiaan.

Anonyymi kirjoitti...

Te ootte käsittäneet asian väärin. Tietenkin kvanttitasolla voi tapahtua mitä vain, yksittäinen hiukkanen voi loukata termodynamiikan toista, mutta makromaailmassa suunta on aina
kasvavan entropian.

Eli siis reaalimaailmassa IR säteily menee vain kuumasta kylmään, vai oletatteko te, että kun kylmempi pallo on kuumemman sisällä, se jäähtyy ja kuumempi vaippa sen ympärillä tulee kuumemmaksi ? Ei ei ja vielä kerran ei ! Siinä juuri olisi lämpöopin toisen kieltämä toisen asteen ikiliikkuja.

IR-kamerasta: Kyllä passiivisen sensorin tulee olla kylmempi kuin mitattava kohde, näin oli aikaisemmin noissa jäähdytetyissä bolometreissa ja edlleen mm. WMAP ja vastaavissa satelliiteissa. Tavallisissa IR-kameroissa nykyisin käytetty mikrobolometri,
jossa IR-säteily muuttaa esim. vanadiinioksidin tai amorfisen piin sähkönvastusta, tuodaan energiaa ulkopuolelta, silloin ei tietenkään suljetun systeemin laki päde ja sensori pystyy mittamaan alempia lämpötiloja tiettyyn rajaan ( n. - 40 C) asti.

Plancin laki tietenkin periaatteessa sallii kylmemmänkin kappaleen säteillä vaikka ympärillä on kuumempi kappale, mutta tämä on vain kvanttimaailman
tapahtumaa. Reaalimaailmassa eli atomijoukoissa homma menee aina termodynamiikan toisen mukaan, säteily menee VAIN
kuumasta kylmään.

Elementary, my dear Watson ;-)!

ht ;-)

Mika kirjoitti...

Miksi ihmeessä sen kylmemmän pallon pitäisi anonyymin mielestä jäähtyä entisestään? Ympärillähän on pallonkuori, joka lämpimämpänä säteilee voimakkaammin.

Theo Kurtén kirjoitti...

Moi,
vastaan lyhyesti, sitten pitää kiitää nauttimaan Madridin iltaelämästä. Tietenkään se sisempi pallo ei jäähdy, eihän kukaan tätä ole väittänytkään. Koska se kuumempi pallokuori säteilee _enemmän_ sisäänpäin kuin kylmempi pallo säteilee ulospäin, niin sisempi pallo lämpenee. Energiavuo on verrannollinen pallon ja kuoren lämpötilojen neljänsien potenssien
erotukseen. Juuri tämäntyyppisiä tehtäviä ratkaistaan säännönmukaisesti fysiikan peruskursseilla.

Joo, kvantti-ilmiöt sallii kaikenlaista, jopa termon ykkösen rikkomista, mutta ei se Planckin laki
mitään virtuaalifotonien tuottoa ennusta vaan kyllä se on ihan mitattava, makroskooppinen vuo
ihan oikeita fotoneita mitä esimerkiksi tässä kuvitteellisessa "pallo ja pallokuori" tilanteessa
sisempi pallo säteilee. Miksi Planckin laki lakkaisi pätemästä kun pallo suljetaan kuoren sisään?

Näin hyvässä "gedanken" - hengessä vielä ajatusleikki. Hypoteesin mukaanhan säteilyenergiaa
siirtyy vain yhteen suuntaan, lämpimästä kappaleesta kylmempään. Siis kylmästä kappaleesta ei emittoidu lämpimän
suuntaan yhtään _mitattavaa_ fotonia, eikö näin? (Jos emittoituu, niin silloinhan niiden mukana siirtyy myös väistämättä energiaa.)

Otetaan siis kaksi erilämpöistä levyä, ja asetetaan ne vaikka valovuoden etäisyydelle toisistaan. Lämpimämmästä
levystä (sanotaan vaikka A) siirtyy nyt fotoneja (ihan makroskooppinen, mitattava vuo) kohti kylmempää levyä B. B:stä taas ei hypoteesin mukaan siirry fotoneja kohti A:ta (paitsi ilmeisesti "kvanttitasolla", mutta ei siis mitattavaa vuota). So far so good. Otetaan seuraavaksi liekinheitin ja kuumennetaan B:tä siten että se onkin lämpimämpi kuin A.
Mitä tapahtuu tässä kuvitteellisessa maailmassa? Alkaako B:stä välittömästi siirtyä fotoneja kohti A:ta? Ja vielä oleellisempaa, loppuuko A:n fotonivirta välittömästi? Mitä tapahtuu fotoneille jotka ovat "in transit" A:sta B:hen? Annihiloituvatko ne mystisesti, vai jatkavatko matkaa B:n suuntaan, ja siihen törmätessään rikkovat täten (hypoteesin mukaisesti) termodynamiikan kakkosta? Suhteellisuusteorian kannalta kaikki vaihtoehdot ovat lievästi sanottuna mielenkiintoisia.

Anonyymi kirjoitti...

Ei tietenkään "Mika", tuohan juuri olisi luonnonlakien rikkomista !

Theo; Netti toimii Madridissakin, minä olen netti ja videopuhelinyhteydessä kaikkalla maailmassa, viimeksi Foridasta.

Teoretisoinnissasi on se vika, että unohdat sähkömagneettisen säteilyn dualistisen luonteen, se voi esiintyä "hiukkas" (fotoni) tai aaltomuodossa. Tuo fotonien fyysisinä kappaleina ymmärtäminen vie harhaan. Aaaltofunktio "tietää" aina, jos toisen kappaleen fotonit ovat energisempiä ja vuo käy aina kasvavan entropian suuntaan. Ei ole mitään matkaan lähteneitä fotoneita, jotka kesken matkan huomaisivat, että "oho, vastaan tulee energisempiä fotoneita, back-up !".

Säteilyn, ajatellaan tässä nyt havainnollisuuden vuoksi näkyvää valoa luonteesta antaa kuvaa usein mainittu "kaksoisrakokoe". Vaikka kahden raon läpi johdetaan vain yksi fotoni, se aiheuttaa interferenssikuvion. Tätähän ei valon hiukkasteoria mitenkään selitä, saman fotonin pitäisi mennä
molemmista raoista ja tietää toisen vaihe. On tietnkin spekuloitu rinnakkaisuniversumeilla ja sillä, että fotoni itseasiassa kulkee kaikkien rinnakkaisulottuvuuksien eli äärettömän monen kautta.

Tämä on kuitenkin turhaa pohdiskelua vaikkapa "säteilypakotteen" kohdalla, reaalimaailmassa säteily kulkee vain yhteen suuntaan ja maata kylmemmät pilvet eivät taatusti lämmitä maata säteilyllään, vaan estämällä säteilyä karkaamasta ihan yksinkertaisesti heijastamalla se takaisin.

Siksi myön hiilidioksidin ja muiden
"kavihuonekaasujen" vaikutus on nimellinen, pilvet vastaavat lämmön säätelystä. Keskimäärin ne pidättävät 20% tulevasta auringon säteilystä. "Kasvihuoneilmiötä" samalla tavoin kuin oikeassa lasikasvihuoneessa, suljetussa systeemissä (aiheuttajana lasi, ei CO2) ei ole olemassa. Maapallolle laskettu teoreettinen lämpötila perustuu Plancin "mustan kappaleen"
säteilylle, mutta sehän ei ole todellinen, koska pilvet muuttavat kuvion ratkaisevasti.

Anonyymi kirjoitti...

Tämä konemestari Kaj Luukkohan hupimies on; vakuutti ettei ole vihreä, mutta mainostaa nyt blogissaan suu vaahdossa vihreiden YLE arkkitehtia ja "tiedetoimittajaa" Pasi Toiviaista.

Mika kirjoitti...

"Anonyymin" mielestä siis:

1) "säteilyn voimakkuus on lämpötilan neljännen potenssin funktio", mutta toisaalta taas

2) "reaalimaailmassa säteily kulkee vain yhteen suuntaan".

Kohdan 2 mukaan siis esimerkissä, jossa pallo on sitä kuumemman pallonkuoren sisällä, pallo ei säteilisi lainkaan. Tämä on ristiriidassa kohdan 1 kanssa, jonka mukaan pallon pitäisi säteillä voimakkuudella, joka riippuu pallon lämpötilan neljännestä potenssista.

Mutta jatka toki, anonyymi, keksimäsi fysiikka on aika jännää. Vakuuttavuutesi lisäämiseksi voisit etsiä meille oppikirjan tai artikkelin, jossa osoitetaan oikeaksi vaikkapa seuraava kohta: "Aaaltofunktio "tietää" aina, jos toisen kappaleen fotonit ovat energisempiä ja vuo käy aina kasvavan entropian suuntaan." Ilmeisesti et tässä edes viittaa nettovuohon.

Anonyymi kirjoitti...

"Joo, kvantti-ilmiöt sallii kaikenlaista, jopa termon ykkösen rikkomista" (Dr. Theo).

Heh..ei kai nyt sentään ? Kyllähän kvanttikuohunnasta voi virtuaalifotoni ilmaantua, mutta se elää "lainaenergialla", joka sen on luovutettava takaisin picosekunnin osassa ja palattava takaisin "kvanttipuuroon". Eli kyllä termo ykkönen, "energiaa ei voi luoda eikä hävittää" tietääkseni edelleenkin pitää paikkansa ?

En tiedä mistä tuo harhakäsitys, ettei säteilyfysiikka noudattaisi
termo kakkosta on peräisin ? Vaikka nyt ilmaston tapauksessa kuinka spekuloitaisiin "nettovuolla", ei se sitä tosiasiaa muuta, että lämpösäteily menee lämpimästä kylmempään päin ja siten "säteilypakote" on vain ajatuskuvio, ei reaalifysiikan tapahtuma. Otetaanpa tähän pätkä hiilidioksidin fysiikkaa, josta nähdään, kuinka vähäinen vaikutus sillä on:

"The CO2 molecule is linear and symmetrical and therefore doesn’t have a permanent dipole moment, thus limiting its effect on the Earth’s thermal radiation to a single vibrational bend mode centred at 14.77microns. Spectral measurements of the Earth’s thermal radiation clearly show that this effect is near saturation within this band and further increases in atmospheric CO2 can only have an exponentially diminishing effect on the small amount of energy remaining in this band.

The greenhouse effect from the current atmospheric concentration of 386ppmv CO2 is less than 10% of the Earth’s total greenhouse effect of 34°C. Because this radiative band is near saturated, a doubling of CO2 could only add an additional 0.3°C to the 3.4°C greenhouse effect already caused by the current level of CO2. (This is a maximum value with a more likely computed value being less than 0.1°C.)"

Ilman CO2 lisääntyy nykyisin n. 2 ppm vuodessa, joten tuplaantuminen tapahtuisi noin vuonna 2210. Silloin sen vaikutus lämpötilan nousuun olisi siis alle 0.1 C. Ei syytä huoleen, annetaan abudantin hiilivoiman lisätä hyvinvointiamme !

Mika kirjoitti...

Ei säteilyfysiikka riko termodynamiikan toista pääsääntöä, vaan ainoastaan "anonyymin" virheellistä käsitystä ko. säännöstä.

Tuo anonyymin käyttämä lähde on kyllä aika hupaisa, sieltä löytyy mm. seuraavanlainen älynväläys: "The global temperature has been dropping at a rate of 0.025°C per year since 2002. If we project this 193 years into the future, the world will be 4.83°C cooler than today. If we remove the warming effect from CO2 increases as predicted by the IPCC models this will be reduced to just 2.05°C of cooling"...

Siis muutaman vuoden (lineaarista?) trendiä on jatkettu lähes 200 vuodella eteenpäin ilman minkäänlaista tieteellistä perustelua. Trendille ei ole laskettu edes luottamusväliä, joten koko trendi on tilastollisessakin mielessä vailla merkitystä. Eikä tuo kirjoitus muutenkaan perusteluillaan häikäise.

Jonkinlaista lähdekritiikkiä voisi sentään harjoittaa.

Anonyymi kirjoitti...

En minä antanut linkkiä lähteeseen, mistä Mika tuon tempaisi ? Vai tarkoitatko toista anonyymiä ?

Anonyymi kirjoitti...

Eipä silti, että tuo "ennuste" olisi
yhtään hullumpi kuin alarmistien päinvastaiset ennusteet, sielläkin muutaman vuoden lämpeneminen projisoidaan puoli vuosisataa eteenpäin aivan lineaarisesti.

Mutta, en minä viitsi pidempää teidän "nipputohtoreitten" kanssa jankata, opetelkaa ensin fysiikan alkeet, vaikka siihen ehkä aikaa viherbrainwashin keskellä ei jäisikään ja jutellaan sitten, siis noin v. 2210 ;-) !

Mika kirjoitti...

Anonyymi ei ole tainnut kuulla puhuttavan hakukoneista? Googlen avulla tuo lainaamasi Norm Kalmanovitchin sepustus löytyi varsin helposti. Sama tyyppi on kirjoittanut kyllä muitakin hauskoja juttuja.

Anonyymi ei ole ilmeisesti myöskään koskaan nähnyt ainuttakaan kuvaajaa mallinnetusta ilmaston lämpenemisestä, kun hänen mielestään "muutaman vuoden lämpeneminen projisoidaan puoli vuosisataa eteenpäin aivan lineaarisesti." Jospa vilkaisisit vaikkapa vuoden 2007 IPCC:n raportin (osa The Physical Science Basis, löytyy netistä) lukua 10.

Nyt taidan kyllä lähteä viikonloppua viettämään. Ehkä voimme palata asiaan vaikkapa silloin vuonna 2210, jos anonyymi on siihen mennessä saanut fysiikan peruskurssin kerrattua.

Theo Kurtén kirjoitti...

Moi,
joo toimii netti Madridissa mutta en sentään ota kannettavaa mukaan ravintolakierrokselle
vaikka tämä mielenkiintoinen keskustelu onkin!

Kvantti-ilmiöt voivat rikkoa (esim) termoa epämääräisyysperiaatteen puitteissa, mutta toki
vain siten että sitä ei mittauksilla voi havaita suoraan. (Epäsuorasti voidaan kyllä havaita
joitain tämän rikkomisen seurauksia, esim se Hawkingin säteily mikä kai jo mainittiin.) "Lainaenergia" -
termi kuvaa tätä hyvin, tästä emme sinänsä liene eri mieltä. (Mutta joo, muotoilu oli hieman kökkö.)

Toi saturaatio - argumentti ei ole validi siitä syystä että (keskimääräinen) emissiokorkeus siirtyy
vain korkeammalle, mitä enemmän absorboivaa molekyyliä on. (Tai siis, tietty ilmakehän kerros voi olla
saturoitu mutta aina löytyy kerros joka ei ole vielä saturoitu. Ja ylempänä on kylmempää aina tropopaussiin asti.)
Anyway, jos sun hypoteesi säteilyfysiikasta pïtäisi paikkansa, niin silloinhan CO2:n vaikutus olisi
täsmälleen nolla eikä vain "jotain pientä". Kuten muuten myös veden, siis merkityksessä kaasufaasissa
olevien vesimolekyylien. Pilvien heijastumisenhan ilmeiseti hyväksyt vaikka lopputulos on termon kannalta sama,
kylmemmän kappaleen suunnasta virtaa fotoneja/energiaa/whatever lämpimämmän kappaleen suuntaan.
Näyttäisi muuten siltä että kyseinen lähde ei jaa käsitystäsi säteilyfysiikasta, koska näyttää
hyväksyvän että jonkinlainen kasvihuoneilmiö kuitenkin on olemassa.

Aaltofunktion "tietäminen" menee mielenkiintoiseksi siinä vaiheessa kun etäisyydet ovat oikeasti
pitkiä (esim tähtitieteellisiä). Esität siis ilmeisesti että jokainen kappale "tietää" aina minkä lämpöisiä kaikki muut
kappaleet kaikkialla universumissa ovat? Mikä kenttä (tai mitkä välittäjähiukkaset, tämähän
on ekvivalentti tapa esittää asia, mainitsemasi dualismin takia) välittää tätä informaatiota? Olisko
tälle jotain viitettä? Eikä aalto-hiukkas - dualismilla muuten pääse suhteellisuusteoriasta ohi,
Einsteinhan kyllä ansiokkaasti yritti tätä mutta ei onnistunut. Eli esittämäni kysymyksenasettelun ongelmallisuus
(sun hypoteesin kannalta) pysyy ihan riippumatta siitä ajatellaanko energiavuota fotonivirtana vai energiaa kuljettavana aaltona.

Kaivan alkuviikosta viitteitä kirjastosta mutta sitä ennen kysyisin täsmentävän kysymyksen.
Stefan-bolzmannin lain mukaanhan mustan kappaleen säteilyn vuontiheys on sigma*T^4. Mikä on
sun hypoteesin mukaan se teho jolla kappale jonka lämpötila on T1 säteilee kylmemmän kappaleen
(lämpötila T2) suuntaan? Onko se sigma*(T1)^4, vai sigma((T1)^4 - (T2)^4)?

Mielenkiinnosta kysyisin myös, montako vertaisarvioitua artikkelia olet kirjoittanut (tai olet ollut mukana kirjoittamassa),
siis sekä väikkäriprojektisi aikana että sen jälkeen (olet kuitenkin ilmeisesti harrastanut aika paljonkin mittaustoimintaa)? Löysin
tietokannoista muutaman potentiaalisen, mutta niissä lukee vain etunimen eka kirjain eikä koko nimeä joten en ollut varma
ovatko ne sun vai jonkun muun. En kysy ilkeilläkseni, yritän vain suunnilleen hahmottaa taustoja.

Theo Kurtén kirjoitti...

Lyhyt täsmennys äskeiseen (muuten pääsisit taas irvailemaan): Einstein ei tietty yrittänyt päästä suhteellisuusteoriasta ohi, vaan pyrki näyttämään että kvanttimekaniikan ennustukset ovat ristiriidassa sen kanssa (EPR - paradoksi/koe jne). Mitä ne siis
eivät nykytietämyksen mukaan olleet, mutta epäilen pahasti että tämä sinun "aaltofuntio joka tietää kaikkien muiden kappaleiden lämpötilan" on.

Tässähän tulee muuten kerrattua suurin osa approtason modernin fysiikan opetuksesta
väittelyn lomassa... :-/

Anonyymi kirjoitti...

Theo,

Tutkimuksia, joissa olen ollut mukana
ovat mm. eräät maaperätutkimukset ja ydinlaskeuman saateisotooppien (Sr90, Cs137) kulkeutuminen ravintoketjuissa 1960-70 -luvuilla (Lakanen,Paasilinna,Tanskanen).
Samoin P32 isotoopin käyttö juuriston leviämisen tutkimuksessa.
Edelleen Thiobacillus Ferro-oxidans, Bacillus Thyringiensis (Aapola, Rahkila, Tanskanen). "Beamed Power"-tutkimukset Yhdysvalloissa ovat "classified", niitä et löydä. No, se noista !

Hawkingin teoretisoima säteily siis tulee kun mustan aukon tapahtumahorisontissa manifestoituvan virtuuaalihiukasparin toinen osapuoli putoaa aukkoon ja toinen materialisoituu. Olen esittänyt joskua leikilläni Hoyle et al:n "pysyvän tilan uusteoriaa", jossa
BB:n sijaan materiaa koko ajan syntyy virtuaalivaahdosta mustien aukkojen tapahtumahorisontissa ja
aukkoon putoaa antihiukkanen, siis positroni. Se selittää elegantisti, miksei antimateriaa tavata universumissa, muttei tietenkään selitä 2,7 K taustaa eikä
He3 ja D2-molekyylejä, joita ei voi syntyä tähtien fuusiossa vaan ainostaan BB:ssä.
Harmi ;-)!

"Aaltofunktion" ulottuvuus; onhan meillä tämä hiukkaspari, jossa kumppani "tietää" vaikka maailmankaikkeuden toisella laidalla, mitä toiselle tapahtuu, vasta se kokein todistettiin muutaman kilometrin matkoilla. Mutta, nämä nyt ovat "ufo"-pohdiskeluja, reaalimaailman fakta on, että energia kulkee vain
yhteen suuntaan, "kuumasta" "kylmään". Minä väitän edelleen, ettei ole mitään "säteilypakotetta" CO2 tai H2S-molekyylien virittymisen ja purkautumisen seurauksena pilvistä
maahan päin, ainoastaan infrapunan heijastumista aerosolista.

Anonyymi kirjoitti...

Edit:

Nuo saasteisotooppitutkimukset tehtiin Suomen Akatemian apurahalla,
palkanmaksajani oli Valtion Tieteelliset Toimikunnat.

Anonyymi kirjoitti...

Katselin, Theo väikkäriäsi:

"Quantum Chemical Studies on Tropospheric Nucleation Mechanisms Involving Sulfuric Acid"

Sinä et varmaankaan (ikäsi johdosta, jos nyt olet 29, tämä tapahtui 1990-luvulla, jolloin olit vasta kymmenvuotias) tuntenut siellä Kulmalan laitoksella vieraillutta Novosibirskin yliopiston aerosolitutkijaa, prof.
tri Boris Gorbunovia ? Teimme Boriksen kanssa paljon yhteistyötä ja hän kutsui minut tutustumaan laitokseensa Novosibirskissa, jossa
vierailinkin elokuussa 1990. Hän oli haluttu luennoija, luennoi mm. sinä aikana kuin minä tunsin,paitsi Helsingissä, Los Angelesissa, Japanissa ja Britanniassa, jonne hän ymmärtääkseni muutti.

Theo Kurtén kirjoitti...

Moi,

kysyit Boriksesta jo joskus Kain blogissa, en tosiaan tunne, nimi on kyllä etäisesti tuttu.
Suhteellisuusteorian kanssa saanet kyllä jollakin tavalla yhtenäistettyä tuon sun
hypoteesin jos oletetaan että lämpötila toimii kuin varaus tai massa; sähkömagnetismi
ja gravitaatiohan ovat pitkän kantaman vuorovaikutuksia joten esim massat "tietävät" toisistaan
vaikka kuinka pitkän matkan päästä. Signaali kulkee tässäkin tapauksessa kuitenkin vain
valon nopeutta. (Noi hiukkasparikokeet on sitten asia erikseen, niiden tulkinnasta ei kai ole
täyttä yksimielisyyttä vieläkään. EPR - kokeessa kai sinänsä osoitettiin ettei tuontyyppisissäkään
tilanteissa signaali oikeasti kulje valoa nopeammin, en tosin muista yksityiskohtia, eikä täällä
telakalla pohjamaalin kuivumista odotellessa mistään oikein voi tarkistaakaan). Lämpötilalle ei kuitenkaan
ole voimassa samanlaisia säilymislakeja kuin massalle ja varaukselle. Tai siis, energia toki säilyy
mutta voi, kuten tiedämme, muuttua muodosta toiseen, ja vain osa siitä ilmenee lämpötilana, jos näin hyvin löyhästi muotoilee. Näinollen teoriallesi (ainakin siinä muodossa esitettynä että säteilyvuo kylmemmästä kappaleesta kuumempaan rikkoisi aina termo kakkosta) tulee (toisin kuin sähkömagnetismin ja painovoiman tapauksessa) tosiaan joitakin ongelmia silloin kun toisistaan etäällä olevien kappaleiden lämpötilaa muutetaan. Mutta näistäkin pääsisi varmaan jonkinlaisella määritelmäkikkailulla yli.

Perusongelma on kuitenkin ehkä enemmän tuossa olettamuksessa että lämpötila olisi sellainen suure (kuten varaus) jonka kappaleiden aaltofunktiot toisilleen viestittävät. Schrödingerin yhtälössä (tai sen puoleen Diracin yhtälössä) ei ole lämpötilaa, eikä esim. molekyylisysteemin aaltofunktioissa siten ole lämpötilatermiä. (Aaltofuntiosta toki määräytyvät energiatilat, ja niiden miehitys riippuu lämpötilasta.) Tämä asia tuli tosin yhdelle fysiikan proffallekin yllätyksenä, sain vängätä seminaarissa aika kauan ennenkuin uskoi. Ei myöskään tunneta sellaista kenttää, joka välittäisi informaatiota
lämpötilasta (samalla tavalla kuin sähkömagneettinen kenttä välittää informaatiota varauksista ja gravitaatiokenttä massasta). Tyhjiössäkin voidaan määritellä sähköinen potentiaali ja gravitaatiopotentiaali, mutta ei "termistä potentiaalia" (tms). Lämpötila on vielä lisäksi siitä ongelmallinen että toisin kuin vaikkapa varaus ja massa, se on pohjimmiltaan tilastollinen suure - yhden alkeishiukkasen lämpötilasta puhuminen ei oikein ole mielekästä (vaikka sen tietysti kineettisestä energiasta periaatteessa voikin määritellä).

Tämä on oikeastaan aika syvällinen juttu jota kannattaa vähän funtsiakin (ja kiitän siksi tähän keskusteluun provosoimisesta). Feynmanin kirjassa "The character of physical law" pohdiskellaan yhdessä esseessä aika pitkään termodynamiikan lakien ja muiden luonnonlakien (esim. neljää perusvoimaa säätelevien lakien) yhtäläisyyksiä ja eroja. Siinä missä esim. maxwellin yhtälöt (siis ne sähkömagneetismia kuvaavat, ei ne termon samannimiset!) kuvaavat sitä miten kappaleet vuorovaikuttavat keskenään, termodynamiikka (tai tarkemmin, sen pohjalla oleva statistinen fysiikka) on oikeastaan vain todennäköisyyslaskentaa, joka ei varsinaisesti ota kantaa siihen mitä funktionaalisia muotoja kappaleiden
välisillä vuorovaikutuksilla on. (Symmetria-aspektit pitää tietysti huomioida, esim bosonien ja fermionien
statistinen fysiikka on erilaista.) Termon kakkonen sanoo oleellisesti ottaen että systeemit pyrkivät kohti
todennäköisintä tilaansa. (Joo, tämä on hyvin, hyvin löyhä muotoilu, voin mä alkaa puhua tilasummista jne
mutta silloin ei viestin maksimipituudet oikein enää riitä.) Ei ole olemassa "termodynamisia voimia" siinä mielessä kuin
vaikkapa sähkömagneettisia voimia. Fys. kemman kirjoissa puhutaan kyllä diffuusion yhteydessä termodynamisesta voimasta, mutta ainakin hyvissä kirjosisa korostetaan että kyse on samalla tavalla kuvitteellisesta käsitteestä kuin vaikkapa keskipakoisvoiman tapauksessa.

Theo Kurtén kirjoitti...

Vielä äskeiseen (ei ne viestien maksimipituudet oikein nytkään riitä vaikka käytetään hyvin löyhiä käsitteitä): termodynamiikka ei siis "aiheuta" lämpösäteilyä (siinä mielessä kuin vaikkapa gravitaatio aiheuttaa kappaleiden kiihtyvää liikettä), eikä myöskään voi pakottaa sitä kulkemaan vain yhteen suuntaan. Kylmät ja kuumat kappaleet säteilevät molemmat toisiaan kohti; kuuma säteilee vaan enemmän, jolloin kylmempi kappale vastaanottaa enemmän energiaa kuin menettää, lämpenee, ja entropia lisääntyy. Termo II:aa siis ei rikota. (Kaivan tosiaan viitteitä alkuviikosta, jos ehdit siihen mennessä vastata tuohon vuokysymykseen niin olisin kiitollinen.)

Anonyymi kirjoitti...

En minä viitsi pidempään, Theo. Vaikuttaa, kuin olisit tosissasi, mutta teillä vihreillä on taka-ajatuksena minun mokaamiseni, joten annetaan olla !

Theo Kurtén kirjoitti...

Moi Anonyymi,
voidaan me lopettaakin, turhan paljon työaikaa tähän alkaakin kulua. Lupasin kuitenkin
kaivaa viitteitä, niitä olisi tässä. Nämä ovat appro- ja cum laude tason oppikirjoja, voin toki
kaivaa myös laudatur - tason stafyn kirjoja mutta eivätköhän nämä nyt riitä:

Young & Freedman: University Physics, 10th ed.
Addison-Wesley-Longman, 2000
ISBN 0-201-60335-5
sivut 482-485

Paakkari: Termofysiikka, 3. painos
Limes r.y. 1994
ISBN 951-745-164-4
sivut 161-168

Rogers & Mayhew: Engineering Thermodynamics,
Work + Heat Transfer, 4th. ed.
Prentice Hall 1992
ISBN 0-582-04566-5
sivut 610-615

Kaikissa näissä siis eksplisiittisesti selostetaan että kaikki kappaleet säteilevät, _myös_
kylmät kappaleet kuumempien suuntaan (kuumat tietysti edelleenkin säteilevät enemmän takaisin jolloin termo II ei rikkoonnu).
Mainituilla sivuilla esitetään useampiakin esimerkkejä asiasta, mm. se kappale
onkalossa - esimerkki joka tässäkin ketjussa mainittiin.

Ei minulla ole mitään sen kummempaa motivaatiota sun "mokaamiseen" tms., mua kohtaan olet
käyttäytynyt (enimmäkseen) täysin asiallisesti ja pyrin noudattamaan vastavuoroisuusperiaatetta
täysin poliittisista mielipiteistä (tms) huolimatta. Tässä säteilyvuo-asiassa olet mielestäni väärässä, mutta
keskustelu on ollut sekä hauskaa että hyödyllistä, ja sain tästä paljon inspiraatiota esim. tulevaan
opetukseen. Toivon mukaan myös keskustelua seuranneilla lukijoilla on ollut hauskaa... Hyviä jatkoja!

Anonyymi kirjoitti...

Tuo on pelkkää knoppailua, matemaattinen esitystapa asialle, mitä faktiivisesti tapahtuu, on että
säteily menee vain yhteen suuntaan.
Alkuperäiseen tapaukseen sijoitettuna, pilvet eivät säteile niitä lämpmimämmän maan suuntaan vaan kylmempään yläilmakerrokseen.
Heijastuminen on eri asia. Siispä
"säteilypakote" on täysin keinotekoinen termi, ei sitä voida mitata. Tämä on tyypillistä teille vihreille, kun asiaa yritetään ajaa ideologian pyssyyn, siirrytään
semantiikkaan ja hämäykseen. Te kai edelleen uskotte, että myös vesihöyryn palautevaikutus on positiivinen ? Viimeaikaiset satelliittimittaukset kuitenkin todistavat sen nollaksi tai jopa negatiiviseksi.

Mika kirjoitti...

Otetaan anonyymille vielä yksi rautapalloesimerkki. Lämmitetään pallo 110 celsiusasteen lämpötilaan ja suljetaan se viileämmän pallonkuoren sisään. Kokeessa 1 pallonkuorta pidetään 100 asteen lämpötilassa. Kokeessa 2 taas pallonkuoren lämpötila pidetään -200 celsiusasteessa. Kysymys anonyymille kuuluu: Kummassa kokeessa rautapallo jäähtyy nopeammin 101 asteen lämpötilaan? Miksi?

Theo Kurtén kirjoitti...

Ai, sä halusitkin sitten jatkaa. Kerro nyt ensin mikä noissa viitteissä on vikana. Vastaa sitten vielä siihen varsin yksiselitteiseen vuokysymykseen: onko vuo lämpimämmästä kappaleesta kylmempään verrannollinen vain lämpimämmän kappaleen lämpötilan neljänteen potenssiin, vai kappaleiden lämpötilojen neljänsien potenssien erotukseen. Ei luulisi olevan edes vaikea kysymys? Semantiikan ja kikkailun aloitit kyllä nähdäkseni sinä puhumalla aalto-hiukkasdualismista, kun kerran on varsin hyvin todennettu että sähkömagneettinen säteily etenee kuin aalto (vrt kaksoisrakokoe) ja siirtää energiaa kuten hiukkanen (vrt valosähköinen ilmiö). Kummassa mahtaa tässä termo-kysymyksessä olla kyse...?

Anonyymi kirjoitti...

(Huokaus)

AJ kirjoitti...

Täytynee tähän keskusteluun jonkinasteisena termodynamiikan asiantuntijana todeta, että nimimerkki "Anonyymi" on kyllä käsittänyt termodynamiikan 2. pääsäännön aivan väärin, kun väittää säteilyn jotenkin tietävän, onko sen edessä kylmä vai kuuma kappale. Fysikaalisesti termodynamiikan toinen pääsääntö perustuu nimenomaan siihen, että epäjärjestys kasvaa, koska hiukkaset ei voi tietää, mihin päin niiden "pitäisi" kulkea tai siirtää energiaa.

Säteilyn kohdalla tosiaan tarkoittaa sitä, että lämpösäteilyä kulkee sekä kylmästä kuumaan että kuumasta kylmään, mutta koska kuumassa on energiaa enemmän, se myös säteilee enemmän ja siksi energian nettovuo on kuumasta kylmää kohti.