Закон сохранения импульса возможен только в замкнутой системе при несвободном расширении. При открытой системе и свободном расширении газа в пустоту закон сохранения энергии запрещает передачу газом энергии чему-либо, а значит запрещает выполнение работы. Молекулы газа, после рассеивания в пустоту имеют суммарно такую же внутреннюю энергию как и перед рассеиванием. Именно это доказал опыт Джоуля.
Законы сохранения импульса и энергии никак не связаны между собой. В незамкнутой системе ни общий импульс, ни энергия не сохраняются, что никак не препятствует обмену импульсами и энергиями между телами при их взаимодействии.
Опыт Джоуля показал расширение газа в вакуум С ПОСЛЕДУЮЩИМ ДОСТИЖЕНИЕМ ТЕПЛОВОГО РАВНОВЕСИЯ. Сосуд, который первоначально был вакуумирован, в конце эксперимента был равномерно заполнен газом. При работе ракетного двигателя стенки, сдерживающие расширение газа в вакуум, отсутствуют, поэтому результат опыта Джоуля не применим к ракетной тяге в вакууме. Присоедините к соплу вакуумированный баллон с твёрдыми стенками- и Вы получите возможность повторить опыт Джоуля, но ракетный двигатель так работать не пожелает.
Это показывает неприменимость конечного результата опыта Джоуля для понимания ракетной тяги в вакууме.
При передаче энергии от хаотического движения молекул направленному движению молекул должна уменьшаться энтропия. Но процесс рассеивания газа - спонтанный. А при спонтанных процессах энтропия может только увеличиваться по определению.
Любые термодинамические характеристики рассматриваются для СТАЦИОНАРНОГО состояния тепловой системы. Ракетный двигатель стационарного состояния не достигает, потому что окружающая двигатель среда стенок не имеет, и применять понятие "энтропия" для таких систем попросту некорректно. Я это показал на примере попытки ввести понятие температуры для нехаотического лвижения частиц идеального газа.
::
Сообщение от : Aleksys ::
С точки зрения термодинамики направленное движение и хаотичное ФИЗИЧЕСКИ РАЗНЫЕ.Да, разные, а где я это отрицал?
Когда рассматривали газ, вылетевший из сопла, как единое целое с газом до сопла, игнорируя то, что движение молекул газа за соплом имеет как хаотическую, так и направленную составляющие. Направленная составляющая свидетельствует о нестационарности системы и неприменимости макропараметров термодинамики.
::
Сообщение от : Aleksys ::
Струя же в вакууме существовать может!Нет, не может. Струя - это уменьшение энтропии, некая упорядоченность по сравнению с хаотичным тепловым движением. Я сверху написал, что самопроизвольно энтропия уменьшатся не может, а рассеивание - это самопроизвольный процесс. А у вас хаотичные молекулы магически, непонятно почему, вместо продолжения хаотичного рассеивания вдруг дружно формируют упорядоченную струю... Термодинамика плачет :)
Струя - это атрибут только несвободного расширения при совершении работы газа против того же атмосферного давления. Именно за счет уменшения энергии этого газа (он выполняет работу) и слегка уменьшается энтропия системы - формируется некое направленное движение молекул в одну сторону. Постоянное внешнее давление - необходимое условие этого процесса. Нет внешнего давления - нет термодинамических условий для формирования струи.
Повторюсь, что процессы, происходящие в системе ДО ДОСТИЖЕНИЯ ТЕПЛОВОГО (И МЕХАНИЧЕСКОГО) РАВНОВЕСИЯ превращают эту систему в НЕСТАЦИОНАРНУЮ. Макроскопические термодинамические параметры- энтропия, температура, давление и т.д в нестационарных системах, рассматриваемых как одно целое, не имеют ровно никакого смысла. Поймайте вылетевшие из сопла двигателя в вакуум молекулы в сосуд, как опыте Джоуля, дайте им соудариться со стенками сосуда и друг с другом так, чтобы упорядоченное движение струи снова стало неупорядоченным движением молекул, и ещё дождитесь выравнивания температур перед и за соплом- вот только тогда можно будет порассуждать об энтропии и прочей термодинамике! А до того извольте рассматривать молекулы газа по отдельности- с применением молекулярно-кинетической теории - и забудьте думать про температуру, энтропию, давление и прочее, что имеет смысл только в системе, достигшей равновесия.
Спекуляцию насчёт невозможности струй газа в вакууме я не хочу даже серьёзно обсуждать! Пусть мы открыли краник, через который атмосферный воздух натекает в вакуумированный сосуд. Неужели Вы серьёзно считаете, что все лёгкие крылышки, подвешенные в таком сосуде около места входа воздуха, не начнут танец в первый же момент, обдуваемые той самой невозможной струёй?

