確立吸溫?zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)規(guī)律_第1頁(yè)
確立吸溫?zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)規(guī)律_第2頁(yè)
確立吸溫?zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)規(guī)律_第3頁(yè)
確立吸溫?zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)規(guī)律_第4頁(yè)
確立吸溫?zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)規(guī)律_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、PAGE PAGE 31確立“吸溫?zé)嵩础钡臒崃總鲗?dǎo)規(guī)律 唐文正十九世紀(jì)初期熱機(jī)的使用已經(jīng)很普遍,當(dāng)時(shí)的熱機(jī)效率很低,燃料消耗很大。為了提高熱機(jī)的性能,卡諾研究了熱機(jī)的循環(huán)和可逆概念,認(rèn)識(shí)到實(shí)際熱機(jī)的效率不可能大于理想可逆熱機(jī),理想效率與工質(zhì)無關(guān)與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān),熱量在高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩磦鬟f時(shí)做功。這是被認(rèn)為熱力學(xué)第二定律的最早論述和萌芽??ㄖZ的熱力學(xué)理論,促進(jìn)了熱機(jī)的改進(jìn)、完善和發(fā)展,為時(shí)代科學(xué)技術(shù)作出了貢獻(xiàn)。熱力學(xué)第二定律經(jīng)歷了漫長(zhǎng)二個(gè)世紀(jì)的歲月,到了今天科學(xué)技術(shù)日新月異時(shí)代更顯得衰老過時(shí)。在熱力學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)該包容宇宙空間的航天技術(shù)、無電阻永動(dòng)電流超導(dǎo)技術(shù)、高效率熱機(jī)(即二類永動(dòng)

2、機(jī))研究技術(shù)等。對(duì)這些技術(shù)熱力學(xué)第二定律是無法解釋,并死抱著熱傳導(dǎo)是不可逆的教條。可是卡諾已經(jīng)給我們指出了方向,就是高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩磦鬟f時(shí)做功。在當(dāng)時(shí)能發(fā)現(xiàn)和確立了高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臒醾鲗?dǎo)關(guān)系,是科學(xué)的重大進(jìn)步。但是受到歷史的局限,沒有發(fā)現(xiàn)確立吸溫?zé)嵩?使以后熱力學(xué)第二定律先天不足甚至成了科學(xué)技術(shù)前進(jìn)的絆腳石。今天異想天開的科學(xué)技術(shù),能否發(fā)明制造出接近永動(dòng)機(jī)效率的熱機(jī)呢?能否利用使熱量從低溫自動(dòng)傳向高溫的技術(shù),發(fā)明制造出不向周圍客體(外界)排熱的制冷機(jī)呢?肯定地回答是能實(shí)現(xiàn)的?,F(xiàn)在就把發(fā)明制造不排熱的制冷機(jī)(分子降溫機(jī)),在研制過程中發(fā)現(xiàn)了吸溫?zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)規(guī)律和現(xiàn)象證實(shí)如下。 在正常狀態(tài)

3、熱量的傳導(dǎo)規(guī)律應(yīng)該是這樣:1、熱量在傳導(dǎo)過程中不僅有高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩?,還有進(jìn)行熱交換的吸溫?zé)嵩础N鼫責(zé)嵩唇?jīng)常隱蔽地與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗睾显谝黄?,重合得越緊密,熱交換的效率越高。2、高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)方向,朝著吸溫?zé)嵩催\(yùn)動(dòng)過程是全程現(xiàn)象。3、當(dāng)吸溫?zé)嵩措[蔽地重合在低溫?zé)嵩粗校瑹崃繌母邷叵虻蜏貍鲗?dǎo),這是高溫半程現(xiàn)象。當(dāng)吸溫?zé)嵩措[蔽地重合在高溫?zé)嵩粗校瑹崃繌牡蜏叵蚋邷貍鲗?dǎo),這是低溫半程現(xiàn)象。 為了進(jìn)一步說明熱量的傳導(dǎo)規(guī)律具體內(nèi)容和特性,編出了15張圖在圖文中列舉出20個(gè)事例,在下一步步作簡(jiǎn)要解釋。 圖l 說明不僅有高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩矗€有吸溫?zé)嵩吹娜态F(xiàn)象;并證明高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臒?/p>

4、量在相對(duì)方向傳導(dǎo)中自然地形成吸溫?zé)嵩矗簣D中在地球上有南半球和北半球,而南北半球有熱帶地區(qū)、溫帶地區(qū)、寒帶地區(qū),這三個(gè)地區(qū)吸收太陽(yáng)的高溫?zé)崃扛饔胁煌釒У貐^(qū)吸收高溫?zé)崃孔疃?,自然成了高溫?zé)嵩?。寒帶地區(qū)吸收高溫?zé)崃孔钌伲匀怀闪说蜏責(zé)嵩?。溫帶地區(qū)吸收的高溫和低溫?zé)崃窟m中,因此在不同的時(shí)候,受到熱帶地區(qū)和寒帶地區(qū)的溫度變化影響,夏天季節(jié)熱浪氣流是從熱帶地區(qū)的高溫?zé)嵩捶较虼祦淼模旒竟?jié)冰冷的寒風(fēng)是從寒帶地區(qū)的低溫?zé)嵩捶较蚬芜^來的。這樣熱帶地區(qū)的高溫?zé)嵩春秃畮У貐^(qū)的低溫?zé)嵩矗鼈兊臒崂撕秃L(fēng)所形成的熱量傳導(dǎo)方向相對(duì)地是朝著溫帶地區(qū)吹刮過來的,這就是全程現(xiàn)象。當(dāng)吹刮過來熱浪和寒風(fēng)使溫帶地區(qū)吸收了這些熱

5、量變得四季分明,這樣溫帶地區(qū)也自然成了吸溫?zé)嵩戳恕D2 說明在宇宙中高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)方向朝著吸溫?zé)嵩催\(yùn)動(dòng)過程是全程現(xiàn)象,以及熱量傳導(dǎo)中有了吸溫?zé)嵩床庞袩峤粨Q:圖中太陽(yáng)是一顆熾熱的星球,永不停息地放射出光和熱,它自然地成了高溫?zé)嵩?。宇宙太空的溫度只有零?60以下的嚴(yán)寒低溫,它也自然地成了低溫?zé)嵩础L?yáng)的高溫?zé)嵩春陀钪婵臻g的低溫?zé)嵩丛谀歉叨日婵盏挠钪婵臻g是沒有熱交換的。但是有了地球的存在,太陽(yáng)的光和熱與宇宙空間的嚴(yán)寒低溫就產(chǎn)生熱交換的效應(yīng),地球吸收了太陽(yáng)的光和熱使氣溫不斷上升,但是又吸收了宇宙的嚴(yán)寒使溫度下降,這樣的熱交換使地球自然地成了吸溫?zé)嵩础T谡麄€(gè)熱量傳導(dǎo)過程,太陽(yáng)的高溫?zé)嵩春?/p>

6、宇宙空間的低溫?zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)方向,朝著地球的吸溫?zé)嵩催\(yùn)動(dòng)所以是全程現(xiàn)象。 圖3 是人為的方法尋找確立吸溫?zé)嵩丛谛纬蛇^程中的現(xiàn)象和變化,并證明熱量交換的地方,就是吸溫?zé)嵩吹牡胤?。圖中在A、B、C三個(gè)熱源的實(shí)驗(yàn):設(shè)A容器內(nèi)盛裝上80高溫?zé)崴?,成為高溫?zé)嵩矗O(shè)B容器內(nèi)盛裝上l0低溫冷水,成為低溫?zé)嵩矗笰、B兩個(gè)熱源的容器內(nèi)盛裝上的水量相等。再在A、B兩個(gè)熱源的容器內(nèi)放入金屬銅造成的熱傳導(dǎo)器,然后把溫度計(jì)放在被測(cè)量的熱傳導(dǎo)器上,圖3到最后用箱子絕熱封閉。這時(shí)候A高溫?zé)嵩赐ㄟ^熱傳導(dǎo)器與B低溫?zé)嵩撮_始發(fā)生熱交換,在熱傳導(dǎo)器上的溫度計(jì)也開始測(cè)量工作,溫度很快在45升降變化中穩(wěn)定下來。再觀測(cè)A 高溫?zé)嵩吹?

7、0高溫?zé)崴幌陆盗艘恍珺低溫?zé)嵩磍0低溫冷水也同樣上升了一些,高溫?zé)崴陆档臏夭詈偷蜏乩渌仙臏夭顢?shù)值相等。要使高溫水和低溫水達(dá)到45的熱平行狀態(tài)需要較長(zhǎng)的時(shí)間過程,在熱平行較長(zhǎng)的時(shí)間過程中,溫度計(jì)開始測(cè)量到45熱平行點(diǎn)的時(shí)候,就是尋找C吸溫?zé)嵩串a(chǎn)生的形成地方。通過較長(zhǎng)時(shí)間的熱傳導(dǎo),A高溫?zé)嵩春虰低溫?zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)方向,朝著C吸溫?zé)嵩绰M(jìn)行著的全程現(xiàn)象直至熱平行為止。當(dāng)熱平行之前A、B兩個(gè)熱源依然存在,當(dāng)熱平行之后A、B兩個(gè)熱源就消失,但是吸溫?zé)嵩捶秶鷱男〉酱?,最后使A、B兩個(gè)熱源也變成吸溫?zé)嵩?。?shí)驗(yàn)證明:高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗灰抢镉袩峤粨Q存在,那里就是吸溫?zé)嵩串a(chǎn)生的地方。 圖4 說明熱

8、量的傳導(dǎo)規(guī)律全程現(xiàn)象和高溫半程現(xiàn)象及低溫半程現(xiàn)象。也是人為的典型蒸汽動(dòng)力裝置的事例:圖中它的高溫?zé)嵩?、低溫?zé)嵩?、吸溫?zé)嵩匆呀?jīng)被人為地確立在一個(gè)地方。在蒸汽動(dòng)力裝置中,鍋爐地方是高溫?zé)嵩?,蒸汽輪機(jī)和冷凝器地方是吸溫?zé)嵩矗粗械睦渌胤绞堑蜏責(zé)嵩?。鍋爐要把高溫?zé)嵩吹臒崃空羝麄鲗?dǎo)到蒸汽輪機(jī)的吸溫?zé)嵩刺帲瑫r(shí)水源中的低溫?zé)嵩蠢渌惨降貍鲗?dǎo)到冷凝器的吸溫?zé)嵩刺?,才能產(chǎn)生熱交換,這時(shí)候蒸汽輪機(jī)才能正常運(yùn)行做功。在熱交換做功過程中,高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)方向,朝著吸溫?zé)嵩催\(yùn)動(dòng),是符合熱量的傳導(dǎo)規(guī)律中全程現(xiàn)象。為了進(jìn)一步證明高圖4溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臒崃總鲗?dǎo)方向,朝著吸溫?zé)嵩催\(yùn)動(dòng)時(shí)做功,可操作蒸汽動(dòng)

9、力裝置中的A閥和B閥,控制高溫?zé)嵩吹恼羝偷蜏責(zé)嵩吹睦渌跓醾鲗?dǎo)過程的變化。首先在蒸汽動(dòng)力裝置正常工作運(yùn)行的時(shí)候,把A閥關(guān)閉,切斷了高溫?zé)嵩村仩t的蒸汽向吸溫?zé)嵩吹恼羝啓C(jī)的傳遞,吸溫?zé)嵩吹恼羝啓C(jī)沒有蒸汽的熱量就停止了運(yùn)行工作;再把被關(guān)閉的A閥打開使高溫?zé)嵩村仩t的蒸汽,又重新傳遞到吸溫?zé)嵩吹恼羝啓C(jī)上,蒸汽輪機(jī)獲得了高溫蒸汽的熱量又能恢復(fù)正常的工作運(yùn)行,跟著倒過來把B閥關(guān)閉:切斷低溫?zé)嵩吹乃蠢渌鬟f到吸溫?zé)嵩蠢淠魃?,這時(shí)候吸溫?zé)嵩吹恼羝啓C(jī)的蒸汽沒有冷水的冷凝,蒸汽輪機(jī)同樣地停止了運(yùn)行工作;再來把被關(guān)閉的B閥打開,讓低溫?zé)嵩吹乃蠢渌种匦聜鬟f到吸溫?zé)嵩吹睦淠魃?,吸溫?zé)嵩吹恼羝啓C(jī)再次

10、恢復(fù)正常的工作運(yùn)行。在控制A閥和B閥的操作過程得到實(shí)踐證明:熱量的傳導(dǎo)規(guī)律中,全程現(xiàn)象的高溫?zé)嵩村仩t的熱量和低溫?zé)嵩此蠢渌臒崃總鲗?dǎo)方向,朝著吸溫?zé)嵩凑羝啓C(jī)、冷凝器運(yùn)動(dòng),并在相對(duì)著傳導(dǎo)熱量運(yùn)動(dòng)中做功。以及說明今后的半程現(xiàn)象:當(dāng)蒸汽輪機(jī)的吸溫?zé)嵩?,重合在低溫?zé)嵩吹乃蠢渌校瑹崃渴菑母邷叵虻蜏貍鲗?dǎo),這是高溫半程現(xiàn)象。當(dāng)冷凝器的吸溫?zé)嵩?,重合在蒸汽的高溫?zé)嵩粗校瑹崃繌牡蜏叵蚋邷貍鲗?dǎo),這是低溫半程現(xiàn)象。 圖5圖5 說明吸溫?zé)嵩措[蔽地重合在低溫?zé)嵩粗?,熱量從高溫向低溫傳?dǎo),這是高溫半程現(xiàn)象:圖中在大自然中經(jīng)常看到熱量從高溫的物體向低溫的物體傳導(dǎo),如山川、湖海、大地物體吸收了高溫?zé)嵩刺?yáng)的光熱產(chǎn)生升

11、溫成為導(dǎo)熱的工質(zhì),工質(zhì)的熱量向周圍及高空較冷的空間傳導(dǎo),較冷的空間成為低溫?zé)嵩?。這不是傳統(tǒng)的熱力學(xué)第二定律嗎?從表面看是很相似的,但是在實(shí)質(zhì)上是有區(qū)別;因?yàn)樵跓崃康膫鲗?dǎo)規(guī)律明確規(guī)定吸溫?zé)嵩唇?jīng)常隱蔽地與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗睾显谝黄穑睾系迷骄o密,熱交換的效率越高。進(jìn)一步去觀察吸溫?zé)嵩催@里的:山川、湖海、大地物體,它們也被隱蔽著重合在低溫?zé)嵩粗車目臻g熱源里。所以吸溫?zé)嵩次樟颂?yáng)的光熱后通常不稱吸溫?zé)嵩?,只稱吸溫工質(zhì),這種現(xiàn)象的熱量是高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩磦鲗?dǎo)的,因而專稱高溫半程現(xiàn)象。高溫半程現(xiàn)象是全程現(xiàn)象的一半,還有熱量從低溫向高溫傳導(dǎo)的另一半。對(duì)熱力學(xué)第二定律是沒有吸溫?zé)嵩吹倪\(yùn)動(dòng)存在,更不容許熱

12、量傳導(dǎo)是可逆的,這樣跟高溫半程現(xiàn)象就完全不一了。 圖6 說明熱量能從低溫?zé)嵩醋詣?dòng)傳導(dǎo)到高溫?zé)嵩吹牡蜏匕氤态F(xiàn)象:圖中在大自然氣候變化中,下雨、下雪、降冰雹的現(xiàn)象都是熱量從低溫?zé)嵩醋詣?dòng)傳導(dǎo)到高溫?zé)嵩矗固鞖鉁囟认陆?。有些論點(diǎn)認(rèn)為雨、雪、冰雹是水吸收了太陽(yáng)的光熱產(chǎn)生了水蒸汽,水蒸汽在高空遇冷凝結(jié)才能形成,是高溫向低溫傳導(dǎo),不是低溫向高溫傳導(dǎo)。這些論點(diǎn)是孤立地看問題,不是對(duì)水的蒸發(fā)與凝結(jié)整個(gè)循環(huán)中的熱量傳導(dǎo)來研究,所以產(chǎn)生這些論點(diǎn)。為了把道理說清楚會(huì)出現(xiàn)重復(fù)論述,熱量自動(dòng)地從高溫?zé)嵩聪虻蜏責(zé)嵩磦鲗?dǎo),圖6也能自動(dòng)地從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩磦鲗?dǎo)。要求證氣候變化在下雨、下雪、降冰雹的時(shí)候,熱量是從低溫自動(dòng)向高溫

13、傳導(dǎo)的低溫半程現(xiàn)象。有必要對(duì)氣候變化的低溫半程現(xiàn)象,另一半的高溫半程現(xiàn)象聯(lián)系起來解析:這樣的全程現(xiàn)象就包括了圖5的高溫半程現(xiàn)象和圖6的低溫半程現(xiàn)象,設(shè)太陽(yáng)的光熱是高溫?zé)嵩?,設(shè)山川、湖海、大地物體是吸溫?zé)嵩?,設(shè)高空寒冷低溫是低溫?zé)嵩础,F(xiàn)再把圖5圖6的聯(lián)系,按照熱量傳導(dǎo)的規(guī)律來觀測(cè):首先從圖5高溫?zé)嵩吹奶?yáng)光熱,傳導(dǎo)到吸溫?zé)嵩吹纳酱?、湖海、大地物體上使周圍空間升溫,對(duì)覆蓋地球大地的70水、受到加溫產(chǎn)生水蒸汽上升到高空的低溫?zé)嵩粗?,這種熱量傳導(dǎo)的熱交換過程是高溫半程現(xiàn)象,熱量從高溫自動(dòng)向低溫傳導(dǎo)的。再看圖6,低溫?zé)嵩吹母呖蘸涞蜏嘏c上升的水蒸汽吸收低溫?zé)崃磕Y(jié)成了低溫的雨、雪、冰雹,向大地下降回到了

14、初始狀態(tài),這是低溫半程現(xiàn)象,熱量從低溫自動(dòng)向高溫傳導(dǎo)的。這樣圖5的高溫半程現(xiàn)象和圖6低溫半程現(xiàn)象聯(lián)系起來就是全程現(xiàn)象,與圖4的蒸汽動(dòng)力裝置的全程現(xiàn)象可作對(duì)應(yīng)解釋:圖4高溫?zé)嵩吹腻仩t對(duì)應(yīng)圖5高溫?zé)嵩吹奶?yáng)光熱,圖4吸溫?zé)嵩吹恼羝啓C(jī)、冷凝器對(duì)應(yīng)圖5、圖6吸溫?zé)嵩吹纳酱ā⒑?、大地物體,圖4低溫?zé)嵩吹乃蠢渌畬?duì)應(yīng)圖6,低溫?zé)嵩吹母呖蘸涞臍夂颉.?dāng)圖4高溫?zé)嵩吹腻仩t和圖5高溫?zé)嵩吹奶?yáng)光熱,加熱工質(zhì)的水和大地的水使水蒸發(fā),熱蒸汽傳遞到圖4吸溫?zé)嵩吹恼羝啓C(jī)和圖5吸溫?zé)嵩吹?、山川、湖海、大地物體使它們溫度上升,在溫度上升中、熱量從高溫向低溫傳導(dǎo)的現(xiàn)象是高溫半程現(xiàn)象。當(dāng)圖4低溫?zé)嵩吹乃蠢渌蛨D6低溫?zé)?/p>

15、源的、高空寒冷的氣溫,把低溫?zé)崃總鞯綀D4吸溫?zé)嵩蠢淠骱蛨D6吸溫?zé)嵩吹纳酱ā⒑?、大地物體使溫度下降:溫度下降后使圖4蒸汽動(dòng)力裝置才能工作運(yùn)行做功,圖6水蒸汽冷凝為雨、雪、冰雹才能產(chǎn)生自重力從高空降下,這時(shí)候熱量是從低溫自動(dòng)傳向高溫的,這是低溫半程現(xiàn)象。再說在地球表面的水蒸發(fā)和高空的蒸汽冷凝循環(huán)的全程現(xiàn)象過程中;高溫半程現(xiàn)象水蒸發(fā)吸收的高溫?zé)崃亢偷蜏匕氤态F(xiàn)象水蒸汽在高空冷凝吸收低溫?zé)崃渴窍嗟龋@樣才能保持氣候環(huán)境的平行。如果地球表面水蒸發(fā)吸收的高溫?zé)崃亢驮诟呖绽淠乃羝盏牡蜏責(zé)崃坎幌嗟龋瑒t產(chǎn)生惡劣的天氣。有了熱量的傳導(dǎo)規(guī)律中的全程現(xiàn)象,高溫半程現(xiàn)象、低溫半程現(xiàn)象,證明熱量傳導(dǎo)方向?qū)Ω邷睾?/p>

16、低溫是可逆的,并說明高溫半程現(xiàn)象、低溫半程現(xiàn)象可逆的原因和條件。熱力學(xué)第二定律不允許可逆,也弄不清全程現(xiàn)象,高溫半程現(xiàn)象,低溫半程現(xiàn)象。所以經(jīng)常把低溫半程現(xiàn)象,說成高溫半程現(xiàn)象的答非所問。 圖7說明在熱量傳導(dǎo)過程的熱交換效率,跟隱蔽的吸溫?zé)嵩磁c高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗睾系木o密程度有關(guān),與其它無關(guān)。圖中這是熱量傳導(dǎo)熱交換效率的實(shí)驗(yàn):設(shè)電熱管為高溫?zé)嵩?,設(shè)水為隱蔽的吸溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹闹睾象w,通常稱水為吸溫工質(zhì)。把水盛裝在保溫絕熱的容器內(nèi),電熱管安裝在水中,這樣就成了高溫半程現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)高溫?zé)嵩吹碾姛峁芡姾笊傻臒崃浚苯觽鬟f到低溫?zé)嵩吹乃?,產(chǎn)生l00高效率的熱交換。這種高效率的實(shí)驗(yàn)過去和現(xiàn)在都

17、沒有非議是正確的,但是解釋就不一樣:熱力學(xué)第二定律認(rèn)為,功可完全熱交換為熱量,但熱量不可能完全熱交換為功。在熱量的傳導(dǎo)規(guī)律認(rèn)為,功和熱量能否完全地互相熱交換,取決于隱蔽的吸溫?zé)嵩磁c高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗睾系木o密程度有關(guān)。如果應(yīng)用火焰的化學(xué)能,加熱水壺?zé)_水的老方法,與熱交換效率實(shí)驗(yàn)的方法比較,所得到的熱效率就差很遠(yuǎn)了。因?yàn)榛鹧婕訜崴畨責(zé)_水的老方法:高溫?zé)嵩吹幕鹧媾c吸溫?zé)嵩吹乃畨睾偷蜏責(zé)嵩吹乃疾痪o密重合,各自分明隔離,所以熱效率必然很低不可能把功(能量)完全交換為熱量。在熱交換效率的實(shí)驗(yàn):高溫?zé)嵩础⒌蜏責(zé)嵩磁c隱蔽的吸溫?zé)嵩捶浅>o密地重合,這時(shí)熱交換效率很高功(能量)就能完全轉(zhuǎn)為熱量。經(jīng)過這些實(shí)

18、驗(yàn)方法和燒開水老方法的比較結(jié)論:熱量在傳導(dǎo)過程中的熱效率,跟隱蔽的吸溫?zé)嵩磁c高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗睾系木o密程度有關(guān),與其它無關(guān)。這樣的結(jié)論跟熱力學(xué)第二定律的功可能完全轉(zhuǎn)為熱量,但熱量不可能完全轉(zhuǎn)為功的不可逆作對(duì)照。一種論點(diǎn)認(rèn)為不可逆,另一種論點(diǎn)沒有肯定可逆不可逆,只能從確定熱源的緊密重合過程有關(guān)。所以它們?cè)谕瑯拥膶?shí)驗(yàn),但是結(jié)論就完全不一樣了。圖8 說明熱量能完全地?zé)峤粨Q為功,熱機(jī)暫不能把熱量完全變?yōu)楣Γ菦]有解決機(jī)械傳導(dǎo)中、死點(diǎn)現(xiàn)象的機(jī)械運(yùn)動(dòng)損耗問題。這是機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)過程中功與功的關(guān)系,不是熱力學(xué)第二定律認(rèn)為的熱與功的關(guān)系:在圖中,氣缸和活塞的機(jī)械裝置是很好的高溫半程現(xiàn)象,它肯定能把高溫?zé)崃客耆?/p>

19、地?zé)峤粨Q為功,但是實(shí)際的熱機(jī)都不能做得到,這是什么原因?那就需要對(duì)熱機(jī)的汽缸、活塞機(jī)構(gòu)和聯(lián)動(dòng)的曲軸、連桿、飛輪機(jī)械系統(tǒng)地研究和論述。在汽缸、活塞機(jī)構(gòu)中對(duì)汽缸輸入高溫蒸汽進(jìn)行等溫膨脹,活塞吸收了等溫膨脹的熱量,就能完全地轉(zhuǎn)為單向直線移動(dòng)的機(jī)械能(功),這是經(jīng)過實(shí)踐公認(rèn)的技術(shù)。但是單向無限長(zhǎng)直線運(yùn)動(dòng)的汽缸、活塞機(jī)構(gòu)是無法制造出來的。要把直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能(功),轉(zhuǎn)換變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能(功),對(duì)熱機(jī)的設(shè)計(jì)離不開曲軸、連桿、飛輪機(jī)構(gòu),把直線的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。這樣的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)必須損失大量的機(jī)械能(功)。因?yàn)榍S、連桿、飛輪機(jī)構(gòu),在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中曲軸的圓周運(yùn)動(dòng)過程有兩個(gè)死點(diǎn),死點(diǎn)對(duì)連

20、桿直線運(yùn)動(dòng)輸入的能量阻力是極大的,要借飛輪慣性能量消耗才能運(yùn)行。所以機(jī)械傳導(dǎo)利用曲軸、連桿、飛輪作機(jī)械圓周運(yùn)動(dòng)的死點(diǎn)現(xiàn)象有兩個(gè)特點(diǎn):設(shè)連桿是主動(dòng),曲軸是被動(dòng),死點(diǎn)阻力就很大;設(shè)曲軸是主動(dòng),連桿是被動(dòng),死點(diǎn)性質(zhì)就發(fā)生變化,。成了阻力很小的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)??ㄖZ研究熱機(jī)的循環(huán)和可逆概念,還沒有發(fā)現(xiàn)熱機(jī)的效率有可能等于理想可逆機(jī)熱機(jī)的原因?是實(shí)際熱機(jī)的運(yùn)動(dòng)因存在很大阻力的機(jī)械損耗,所以效率不高。理想可逆機(jī)熱因機(jī)械死點(diǎn)變成阻力很少的轉(zhuǎn)彎點(diǎn),所以效率很高。因此熱機(jī)效率不等于理想可逆熱機(jī)是機(jī)械能損耗形成的。關(guān)于熱機(jī)的熱量不可能完全變?yōu)楣?,是機(jī)械能功與功轉(zhuǎn)換問題,不是熱力學(xué)第二定律的熱與功的熱交換問題。 圖9說明第二

21、類永動(dòng)機(jī)是能實(shí)現(xiàn)的:圖9是把圖8的汽缸和活塞機(jī)構(gòu)豎起來,活塞的自重受到重力的作用,下降到氣缸底部,這時(shí)候活塞處于A步驟的初始狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)行B輸入步驟的時(shí)候,向氣缸內(nèi)輸入高溫蒸汽實(shí)現(xiàn)等溫膨脹,活塞吸收了等溫膨脹的熱量能完全變換為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能(功),并把活塞的重量向上舉起到有限的高度。接著進(jìn)行A移開步驟,移開向汽缸內(nèi)輸入高溫蒸汽、使蒸汽向外排出停止膨脹,這時(shí)候活塞的自重受到重力的作用,自動(dòng)地下降到氣缸底部又回到初始狀態(tài)。圖9通過控制A步驟和B步驟適當(dāng)?shù)夭煌5淖儞Q高溫蒸汽向氣缸輸入和移開,就能使熱量完全變?yōu)榛钊舷轮本€運(yùn)動(dòng),周而復(fù)始機(jī)械運(yùn)動(dòng)的功。這種蒸汽動(dòng)能做功的機(jī)器就是第二類永動(dòng)機(jī)。它不是今天誕

22、生與蒸汽機(jī)一樣悠久,它就是從一個(gè)熱源吸收蒸汽的蒸汽錘、曾應(yīng)用在鍛造工藝和建筑業(yè)的打樁機(jī)中,因?yàn)槭褂貌粡V和不能作動(dòng)力機(jī)械而被忽視。今后只要發(fā)揮它的長(zhǎng)處,在熱機(jī)的機(jī)械圓周運(yùn)動(dòng)中用其它方法,取代傳統(tǒng)的曲軸、連桿機(jī)構(gòu),動(dòng)力熱機(jī)就能實(shí)現(xiàn)成為高效率的(二類永動(dòng))熱機(jī)。 圖10說明在宇宙太空中是違背熱力學(xué)第二定律:圖中火箭升空進(jìn)入宇宙的太空軌道,它就能成為不需要能量的永動(dòng)機(jī),可以在太空軌道上不停地運(yùn)行。在宇宙空間的火箭或各類航天飛行器,向前運(yùn)動(dòng)需要推動(dòng)的燃料能量是能完全地轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫墓Α872年波爾茨曼發(fā)明了熱力學(xué)第二定律其中的熵,過了33年研究宇宙起伏說、又從新認(rèn)為:宇宙中存在著偶然出現(xiàn)的地區(qū),那里發(fā)生

23、著違背熱力學(xué)第二定律過程。現(xiàn)在宇宙空間的航天技術(shù),使熱力學(xué)第二定律失去了光彩,證明宇宙太空中是違背熱力學(xué)第二定律的。圖10圖11說明同樣設(shè)備和技術(shù)熱量的傳導(dǎo)從不可逆到可逆:通過無生命物質(zhì)的作用,能把物質(zhì)任何部分冷到它周圍客體的溫度以下,以產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)的可逆現(xiàn)象。圖中是真空逆變蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置:設(shè)蒸發(fā)罐用于實(shí)驗(yàn)過程制造真空容積空間,使工質(zhì)水在真空容積空間中實(shí)驗(yàn)蒸發(fā)。設(shè)工質(zhì)水為低溫?zé)嵩矗枪べ|(zhì)水受熱蒸發(fā)的熱量來源。設(shè)電熱管為高溫?zé)嵩此惭b在蒸發(fā)罐內(nèi)的工質(zhì)水中,跟隱蔽的吸溫?zé)嵩粗睾显谝黄?。設(shè)真空泵用來制造真空條件的機(jī)械動(dòng)力,由管道連接在蒸發(fā)罐上。設(shè)電磁閥控制工質(zhì)水按時(shí)定量地輸送到蒸發(fā)罐內(nèi),它接連在蒸發(fā)罐

24、旁的管道上。以上是真空逆變蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)的基本裝置,通過裝置可進(jìn)行逆變實(shí)驗(yàn):首先使真空泵運(yùn)行工作,把蒸發(fā)罐內(nèi)的空氣抽出來形成真空低壓。接著把電磁閥打開,蒸發(fā)罐內(nèi)的真空低壓作用,經(jīng)過管道吸入按時(shí)定量的工質(zhì)水以后,電磁閥自行關(guān)閉停止工作。這時(shí)候真空泵還在繼續(xù)工作,使蒸發(fā)罐內(nèi)的真空度不斷上升。應(yīng)用控制不同的真空?qǐng)Dll度,對(duì)低溫?zé)嵩吹墓べ|(zhì)水適當(dāng)吸收高溫?zé)嵩措姛峁芡娂訙氐臒崃?能獲得不同沸點(diǎn)的蒸汽溫度的變化。當(dāng)真空度越高的時(shí)候,工質(zhì)水蒸發(fā)沸點(diǎn)溫度越低。只要控制真空度的高低、就能得到不同變化溫度的沸點(diǎn)水蒸汽。在不同變化溫度的沸點(diǎn)水蒸汽,說明熱量從高溫物體自動(dòng)地傳遞到低溫物體,也能從低溫物體自動(dòng)傳遞到高溫物體的

25、可逆性。下面是通過控制真空度進(jìn)行逆變蒸發(fā)的蒸汽溫度變化數(shù)據(jù):當(dāng)真空度為634托的時(shí)候,工質(zhì)水的沸點(diǎn)和水蒸汽的溫度是95的高溫。當(dāng)真空度為92.5托的時(shí)候,工質(zhì)水的沸點(diǎn)和水蒸汽的溫度是50的中溫。當(dāng)真空度為23.75托的時(shí)候,工質(zhì)水的沸點(diǎn)和水蒸汽的溫度是25的常溫。當(dāng)真空度為6.54托的時(shí)候,工質(zhì)水的沸點(diǎn)和水蒸汽的溫度是5的低溫。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐告訴我們,隨著真空不斷地提高,工質(zhì)水的沸點(diǎn)和水蒸汽的溫度,從95高溫至50中溫再下降到25常溫,直至逆變?yōu)?的低。溫在逆變過程是同一樣的設(shè)備和技術(shù)條件下,象魔法一樣使熱量從高溫向低溫傳導(dǎo),逆變?yōu)闊崃繌牡蜏刈詣?dòng)向高溫傳導(dǎo)。并證實(shí)能通過無生命物質(zhì)的作用,能把物

26、質(zhì)任何部分冷到它周圍客體溫度以下,以產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)。對(duì)于真空逆變實(shí)驗(yàn)不是今天一朝創(chuàng)造的,在熱工學(xué)的理論中,已經(jīng)研究了有關(guān)蒸汽的發(fā)生過程,并明確地制定了蒸汽壓力和溫度對(duì)照表。對(duì)照表的數(shù)據(jù)和真空逆變蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)是相同的。工作原理僅有一點(diǎn)不同,就是熱工學(xué)的實(shí)驗(yàn),把加熱的高溫?zé)嵩丛O(shè)在密封的水蒸發(fā)容器外;真空逆變實(shí)驗(yàn),把加熱的高溫?zé)嵩丛O(shè)在蒸發(fā)罐內(nèi)。高溫?zé)嵩丛O(shè)在密封的水蒸發(fā)容器外,這樣和周圍客體的低溫?zé)嵩窗l(fā)生熱傳導(dǎo),就形成高溫半程現(xiàn)象,熱量必然從高溫向低溫傳導(dǎo)。高溫?zé)嵩丛O(shè)在密封的蒸發(fā)罐內(nèi),這樣和周圍客體形成隔離,吸溫?zé)嵩措[蔽地重合在高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗校y分清楚。所以熱傳導(dǎo)過程現(xiàn)象、隨著蒸發(fā)罐內(nèi)壓力變化而

27、變化(即逆變)。當(dāng)蒸發(fā)罐壓力大于大氣壓產(chǎn)生的溫度就高于l00的時(shí)候,就形成高溫半程現(xiàn)象。當(dāng)蒸發(fā)罐壓力小于大氣壓,產(chǎn)生的溫度少于100,真空壓力越低溫度下降越低,溫度低于周圍客體就發(fā)生逆變,就形成低溫半程現(xiàn)象;熱量必然從低溫自動(dòng)向高溫傳導(dǎo)。 圖l2說明控制水與空氣的分子運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)冷蒸發(fā)獲得低溫,并且違背了熱力學(xué)第二定律:圖中把洗干凈的濕衣物,放在沒有陽(yáng)光的空間進(jìn)行晾干,這是很平凡的日常生活小事。對(duì)于小事只要細(xì)心地觀察,才能看到濕衣物在晾干的過程中,不僅由濕變干,更重要的在變干的時(shí)候,不斷地蒸發(fā)水分,同時(shí)吸收周圍物體的熱量使溫度下降。對(duì)這樣的溫度下降現(xiàn)象,歷來沒有確切的說法和解釋,普遍地認(rèn)為是自然

28、的無力物理現(xiàn)象、來避免尋根問底。這是不科學(xué)的態(tài)度,因?yàn)槟芰坎豢赡軣o緣無故地產(chǎn)生,也不能無緣無故地消失。對(duì)濕衣物在晾干過程中使周圍物體溫度下降的現(xiàn)象,從微觀的分子運(yùn)行來解析:濕衣物表面的水和空氣在接觸的地方,形成擴(kuò)散面,在擴(kuò)散面中水分子密度較高,分子運(yùn)動(dòng)的自由度較少,而空氣分子密度較低,分子運(yùn)動(dòng)的自由度較大。所以在擴(kuò)散面中密度較高,自由度較少的水分子,就容易擴(kuò)散到密度較低、自由度較大的空氣分子中。當(dāng)加熱水或把水置于真空低壓,能使水分子的自由度增大,同時(shí)也減少了水分子之間的分子引力,加快了水分子自由度轉(zhuǎn)移為自由程擴(kuò)散到空氣中。水的分子從自由度轉(zhuǎn)移為自由程的產(chǎn)生地方,就是熱交換的地方。在那里水失去了

29、水分子之間的分子引力,水和水分子為了維持能量的平行,必然要吸收周圍物體的熱量使溫度下降。還有水分子從自由度轉(zhuǎn)移為自由程的速度是有限的。但是空氣流動(dòng)能加速水分子自由程的產(chǎn)生。所以濕衣物在有空氣流通環(huán)境干得快, 圖I2同時(shí)吸收熱量也多。這樣可利用自由度和自由程的分子運(yùn)動(dòng)力和控制真空低壓與空氣流動(dòng)的風(fēng)力,能加速水分子的自由程產(chǎn)生,使周圍物體的溫度下降。過去想把控制分子運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)溫度下降的方法稱作妖也稱麥克斯韋妖,這種妖法不可能成為現(xiàn)實(shí),是憑空設(shè)想的。但是事實(shí)證明控制分子自由程運(yùn)動(dòng),是完全能使物體溫度下降。再?gòu)暮暧^熱量的傳導(dǎo)規(guī)律來解濕衣物晾干的現(xiàn)象:濕衣物中的水是低溫?zé)嵩?,空間是高溫?zé)嵩?,吸溫?zé)嵩措[蔽

30、在空氣中??諝饬鲃?dòng)通過濕衣物就形成冷蒸汽,向空間物體高溫?zé)嵩磦鬟f,這就是低溫半程現(xiàn)象,它是概括抽象的推理方法。要清楚些就要根據(jù)物理現(xiàn)象來分析:低溫?zé)嵩粗袧褚挛锏乃?,它的水分?水蒸汽) 比重為0.5796 克升,高溫?zé)嵩粗锌諝獾姆肿颖戎?.29克升。這樣空氣分子比水分子(水蒸氣)重一倍多,空氣對(duì)水分子(水蒸汽)就產(chǎn)生浮升力。所以我們看到水蒸汽是向上升的。當(dāng)濕衣物放在空間的空氣中,低溫?zé)嵩礉褚挛锏乃|(zhì)量較大,水不會(huì)自動(dòng)地跑進(jìn)空氣中。但是水表面的分子在自由運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,很容易受到高溫?zé)嵩粗锌諝獾母∩ψ饔秒x開水表面成為冷蒸汽的擴(kuò)散現(xiàn)象。如果空氣產(chǎn)生流動(dòng)就像刀一樣切開水與水分子的引力,更省力地加速濕衣

31、物中水的水分子 (水蒸汽)、無熱冷蒸發(fā)形成冷汽,使熱量從低溫自動(dòng)向高溫傳導(dǎo)。在濕衣物的水分子形成冷蒸汽全過程中,不僅觀測(cè)到有空氣流動(dòng)的風(fēng)力,還有難察覺的水分子自由運(yùn)動(dòng)力和空氣的浮升力。這三種力使?jié)褚挛镌诹栏蛇^程產(chǎn)生的低溫現(xiàn)象就不是自然的無力物理現(xiàn)象。 關(guān)于自由度和自由程的區(qū)別:物質(zhì)分子自由運(yùn)動(dòng)離不開物質(zhì)分子引力的控制、稱為分子的自由度。物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)的自由度超越物質(zhì)分子引力,發(fā)生轉(zhuǎn)移稱為分子的自由程。 關(guān)于微觀和宏觀的聯(lián)系: 1、微觀中物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)速度變慢的自由度與宏觀的低溫?zé)嵩词菍?duì)應(yīng)的。 2、微觀中物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)速度變快的自由度與宏觀高溫?zé)嵩词菍?duì)應(yīng)的。3、微觀中物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)的自由度發(fā)生轉(zhuǎn)移為自由

32、程與宏觀的吸溫?zé)嵩窗l(fā)生熱交換是對(duì)應(yīng)的,它們的發(fā)生過程必須吸收熱量。 關(guān)于對(duì)自由度和自由程的聯(lián)系、再舉例解釋:在密封的香水瓶?jī)?nèi)香水的分子自由運(yùn)動(dòng)從來沒有停息,自由度任何時(shí)間依然存在,想控制分子的自由度大小變化來產(chǎn)生低溫就陷進(jìn)麥克斯韋妖法中不可實(shí)現(xiàn)的幻想。但是把密封的香水瓶蓋打開,香水的分子自由運(yùn)動(dòng)依舊不變,自由度也沒有變,只是增加了香水分子的自由度與外界空間的空氣發(fā)生聯(lián)系,這時(shí)候香水分子的自由度受到空氣的作用轉(zhuǎn)移到空氣中,香水分子從自由度轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂沙?。在轉(zhuǎn)變的一瞬間香水分子之間失去了分子引力,這時(shí)候奇跡出現(xiàn)了,香水和自由程香水分子,吸收周圍物體的熱量使溫度下降。隨后自由程的香水分子慢慢地遷移擴(kuò)散

33、整個(gè)空間,那時(shí)候空間充滿香氣。讓香水表面產(chǎn)生空氣流,香水分子從自由度轉(zhuǎn)移為自由程的速度更快,溫度下降更明顯。這種控制空氣流的小精靈能使自由度轉(zhuǎn)移自由程、使熱量從低溫自動(dòng)向高溫傳導(dǎo),實(shí)現(xiàn)溫度下降的方法,是麥克斯韋提出的:通過控制個(gè)別粒子運(yùn)動(dòng),有可能違背熱力學(xué)第二定律?,F(xiàn)在雨過天晴了,被認(rèn)為不可能的麥克斯韋妖,今天控制粒子的小精靈不是妖是天仙,并為今后的科學(xué)技術(shù)開辟了前進(jìn)的道路。 圖13說明分子降溫機(jī)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制造的過程。把圖ll的真空逆變裝置能不能用來設(shè)計(jì)制造降溫機(jī)呢?在沒有解決真空泵在運(yùn)行工作中,為減少大氣壓力所消耗浪費(fèi)不經(jīng)濟(jì)的功,設(shè)計(jì)制造的產(chǎn)品,只有研究?jī)r(jià)值沒有市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,所以是不可采

34、取的。應(yīng)用圖12濕衣物晾干的方法,設(shè)計(jì)制造降溫機(jī),很早就有人按樣照搬了,它就是市場(chǎng)上各種空調(diào)扇。但是這些產(chǎn)品降溫制冷效果很差,為了彌補(bǔ)制冷降溫差,采用加冰方法和霧化方法。這兩種方法不是圖l2濕衣物晾干的原理,所以產(chǎn)品加冰后就不節(jié)能,采用霧化后容易產(chǎn)生蒸汽飽和,蒸汽飽和就影響降溫并使環(huán)境潮濕。新的分子降溫機(jī),是利用圖11真空逆變裝置的結(jié)構(gòu)方法和圖l2濕衣物晾干過程的水分子運(yùn)動(dòng)原理,能使氣溫在35以上、下降10左右,形成熱量從低溫傳向高溫,沒有對(duì)周圍物體排放熱量產(chǎn)生熱污染,它的總裝機(jī)容量75瓦,制冷量就相當(dāng)于750瓦的壓縮制冷空調(diào)機(jī),并且沒有任何其它污染,是節(jié)能省電、低碳環(huán)保理想產(chǎn)品。它的原理是利

35、用圖12濕衣物晾干過程中水分子(水蒸汽)與空氣的浮升力形成冷蒸發(fā),空氣的移動(dòng)(風(fēng)力)又再加速水分子(水蒸汽)的冷蒸發(fā)。并應(yīng)用圖11真空低壓逆變有關(guān)原理結(jié)構(gòu)和技術(shù)結(jié)合設(shè)計(jì)制造出來的。新的分子降溫機(jī)主要結(jié) 圖13 分子降溫機(jī)的工作原理構(gòu)部件:蒸發(fā)器是用吸水材料制造的,在周邊開了很多小槽,小槽空間窄小,當(dāng)空氣(風(fēng)力)通過時(shí)產(chǎn)生阻力,阻力使蒸發(fā)器腔產(chǎn)生真空低壓,真空低壓有利于水的冷蒸發(fā),蒸發(fā)器開了很多小槽,小槽之間就自然形成了很多吸水材料的水簾片,水簾片象圖12把很多濕衣物在空間中晾干;蒸發(fā)器和圖ll真空逆變裝置的蒸發(fā)罐相似,它們的功能都是吸儲(chǔ)工質(zhì)水,并在腔內(nèi)形成不同的真空低壓。工質(zhì)水是吸收熱量的物質(zhì)

36、和圖11的工質(zhì)水與圖l2濕衣物的水性質(zhì)相同。風(fēng)機(jī)是能量交換的動(dòng)力跟圖ll的真空泵性質(zhì)相同。水泵是按時(shí)按量供應(yīng)工質(zhì)水的機(jī)構(gòu)跟圖ll的電磁閥功能相同。新的分子降溫機(jī)的工作過程:首先開通水泵把工質(zhì)水按時(shí)按量輸送到蒸發(fā)器上,讓蒸發(fā)器的水簾片吸足工質(zhì)水,就成為低溫?zé)嵩?。在水簾片吸足工質(zhì)水的地方,是吸溫?zé)嵩磁c高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗睾显谝黄鸢l(fā)生熱交換吸收熱量的地方。也可以說是水分子的自由度轉(zhuǎn)移自由程的地方。再來開動(dòng)風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)使蒸發(fā)器內(nèi)腔產(chǎn)生真空低壓,真空低壓能使工質(zhì)水的分子自由度增大,對(duì)一瞬間轉(zhuǎn)移為自由程實(shí)現(xiàn)冷蒸發(fā)創(chuàng)造有效的條件。還有風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的真空低壓對(duì)蒸發(fā)器腔外的空氣形成壓力差,自然空氣就成了低壓的風(fēng)力,空

37、氣和風(fēng)是高溫?zé)嵩础S玫蜏匕氤态F(xiàn)象的推理方法:熱量從低溫自動(dòng)向高溫傳導(dǎo)使空氣和風(fēng)溫度下降。從微觀分析:當(dāng)風(fēng)力通過蒸發(fā)器周邊的小槽,進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)腔的時(shí)候,小槽兩旁吸足工質(zhì)水的水簾片,像圖l2濕衣物在晾干時(shí)候一樣。水簾片表面的工質(zhì)水的水分子自曲度被小精靈的風(fēng)力轉(zhuǎn)移為自由程,在產(chǎn)生自由程一瞬間,水與水分子的引力消失了,水與水分子必須吸收熱量來補(bǔ)充引力消失的能量平行,使周圍物體溫度下降??刂骑L(fēng)力的大小,能使水分子自由度轉(zhuǎn)移為自由程產(chǎn)生量多少,所以新的分子降溫機(jī),風(fēng)量的大小不影響、冷氣溫度的變化。開爾文曾在熱力學(xué)第二定律認(rèn)為:通過無生命物質(zhì)的作用,不可能把物質(zhì)的任何部分冷到它周圍最冷客體的溫度以下,以產(chǎn)生

38、機(jī)械效應(yīng)。新的分子降溫機(jī),證明開爾文這些論述就不對(duì)了。 圖14評(píng)熱力學(xué)第二定律,不可逆的錯(cuò)誤舉例:【設(shè)有一容器分為A、B兩室,A室中貯有理想氣體,B室中為真空,如果將隔板抽開,A室的氣體將向B室膨脹,這是氣體對(duì)真空的自由膨脹,最后氣體將均勻分布于A、B兩室中,溫度與原來溫度相同,氣體膨脹后,我們?nèi)钥捎没钊麑怏w等溫地壓回A室,使氣體回到初始狀態(tài),所以氣體對(duì)真空的自由膨脹過程是不可逆的?!窟@樣氣體對(duì)真空的自由膨脹過程不可逆,沒有交代真空的形成需要真空泵消耗能量,再把能量轉(zhuǎn)換為B室的真空、空間中,就瞎閉著眼說:是氣體對(duì)真空的自由膨脹。如果B室的真空沒有經(jīng)過真空泵的能量轉(zhuǎn)換形成的,這樣的話是對(duì)的。圖

39、14但是明明白白在真空生成過程中能量消耗轉(zhuǎn)換成為B室真空的空間,怎么會(huì)說成氣體在沒有能量轉(zhuǎn)換為真空的空間中自由膨脹呢?按照熱力學(xué)第一定律能量來分析:氣體應(yīng)該不可能無緣無故地膨脹,也不能無緣無故地收縮,這樣氣體對(duì)真空的膨脹過程是不可逆的論點(diǎn),就不成立了。圖15是說明能否可逆現(xiàn)象。評(píng)熱力學(xué)第二定律在圖15舉例:【設(shè)一只長(zhǎng)方盒子內(nèi)盛有很多小球,黑白各半,開始時(shí)黑白球各放一邊(見A圖),如果把盒子搖動(dòng)幾下,黑白兩種小球就混合(見B圖)。經(jīng)過多次搖動(dòng)后,則可發(fā)現(xiàn)黑白小球的分布幾乎均勻的。若球數(shù)很多,搖動(dòng)次數(shù)也很多,則盒內(nèi)任一處的黑白球數(shù)目幾乎相同,這種均勻分布便是一種最可幾的情況(見C圖)?,F(xiàn)在我們要問

40、:是否在某次搖 動(dòng)后黑白兩種球又各在一邊呢? 回答是:可能的,但機(jī)會(huì)極少極少,或者說幾率極小。每次搖動(dòng)后,黑白兩種球均勻分布的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過黑白球各在一邊的幾率。圖15所以說是不可逆的。】熱力學(xué)第二定律不可逆舉例的解釋方法,是只許州官放火,不容平民點(diǎn)燈。問題是只允許 用機(jī)械搖動(dòng)方法混合黑白小球,不容許用機(jī)械篩選方法分選黑白小球,作為公平正確的實(shí)驗(yàn)應(yīng)允許正反方法來求證不可逆現(xiàn)象。不過一切事物運(yùn)動(dòng)的全過程是可逆循環(huán)的。好了那就按圖15實(shí)驗(yàn)的機(jī)械搖動(dòng)方法進(jìn)行全過程來分析:設(shè)在(A圖)中盒子內(nèi)黑白小球分別各放 一邊,形成由黑白小球分布的兩個(gè)正方形組成黑白小球各半的長(zhǎng)方形狀。設(shè)在(B圖)中盒子內(nèi)黑白小球經(jīng)

41、過搖動(dòng)幾次后,形成不是由黑白小球分布的兩個(gè)正方形組成黑白小球各半的長(zhǎng)方形狀。設(shè)在(C圖) 中盒子的黑白小球經(jīng)過多次搖動(dòng)最終達(dá)到黑白小球均勻分布相連接的長(zhǎng)方形狀。分形幾何數(shù)學(xué)告訴我們:適當(dāng)?shù)胤糯蠡蚩s小它的幾何尺寸,它的整個(gè)結(jié)構(gòu)不會(huì)變化的(自相似性)。當(dāng)(B圖)把盒子搖動(dòng)幾下,黑白小球混合后形成不是原來(A圖)黑白小球形成兩個(gè)正方形、相連接組成黑白各半的長(zhǎng)方形狀。繼續(xù)多次搖動(dòng)盒子,黑白兩個(gè)正方形在搖動(dòng)中不停地把黑白小球分形開來,又同時(shí)進(jìn)行結(jié)合的混合過程,直到黑白小球在盒子中形成(C圖)均勻分布的長(zhǎng)方形狀,在長(zhǎng)方形狀任何部分就產(chǎn)生由兩個(gè)黑白小球形成兩個(gè)小正方形、相連接成(C1圖)黑白各半小長(zhǎng)方形狀,

42、這些小的長(zhǎng)方形狀與(A圖)大的黑白各半長(zhǎng)方形狀是相似,同樣是黑白球各在一邊,只有幾何尺寸大小變化。所以機(jī)械搖動(dòng)方法混合黑白小球的全過程,從不可逆變?yōu)榭赡娆F(xiàn)象符合分形幾何數(shù)學(xué)。熱力學(xué)第二定律無法解釋可逆,它的“不可逆過程熱力學(xué)”統(tǒng)計(jì)方法是在不可逆的邊緣上停下步來,不敢再向前邁進(jìn)可逆的大路罷了。 熱力學(xué)第二定律有關(guān)論述的過程:1850年克勞修斯研究了熱量的傳導(dǎo),發(fā)現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律,并表述為:熱量不能從一個(gè)較冷的物體自動(dòng)傳遞到一個(gè)較熱的物體。十五年后克勞修斯又提出熵的“轉(zhuǎn)變含量”概念和自發(fā)轉(zhuǎn)變熵增加原理,用以說明熱力學(xué)第二定律。在十五年中不單只提出了熵的概念,還解決了分子物理學(xué)的難題:分子自由度的

43、運(yùn)動(dòng)速度很快,可是分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)速度很慢的現(xiàn)象,首先指出分子運(yùn)動(dòng)的碰撞,所走的路程非常曲折,用分子自由程來解釋分子擴(kuò)散速度很慢的過程。但是又忽略了對(duì)物質(zhì)分子的自由度轉(zhuǎn)移為自由程、如何產(chǎn)生的研究。所以看不到自由程產(chǎn)生的一瞬間、物質(zhì)和分子必然吸收周圍物質(zhì)的熱量、使溫度下降,能使熱量從低溫自動(dòng)傳導(dǎo)到高溫的現(xiàn)象,讓可能發(fā)現(xiàn)的熱傳導(dǎo)可逆現(xiàn)象擦肩而過。熱力學(xué)第二定律的產(chǎn)生最大功勞是把卡諾的熱力學(xué)從熱素說中解救出來。1851年湯姆生威廉開爾文男爵(簡(jiǎn)稱開爾文),總結(jié)了熱力學(xué)第二定律認(rèn)為:通過無生命物質(zhì)的作用,不可能把物質(zhì)任何部分冷到它周圍最冷客體溫度以下,以產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)。同時(shí)又提出了敘述為:不可能制成一種循環(huán)

44、動(dòng)作的熱機(jī),只從一個(gè)熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)橛杏玫墓?,而其他物體不發(fā)生任何變化。開爾文兩種敘述都是一致的。第一敘述。認(rèn)為熱量的傳導(dǎo)不可能通過無生命物質(zhì)作用使熱量從低溫自動(dòng)傳導(dǎo)到高溫,但是可以通過有生命物質(zhì)的作用使熱量從低溫自動(dòng)傳導(dǎo)到高溫的可逆性。第二敘述認(rèn)為不可能制造一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī),使熱量完全轉(zhuǎn)為功的l00效率的熱機(jī),但是沒有限制不是循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī),有可能使熱量完全變?yōu)楣?。開爾文敘述的熱量傳導(dǎo)和熱功交換的不可逆問題不是絕對(duì)的,與克勞修斯敘述熱量傳導(dǎo)過程的不可逆問題是絕對(duì)的,所以他們兩種敘述就不一致了。開爾文的敘述熱量傳導(dǎo)和熱功交換的不可逆性是有限的,不是絕對(duì)的,他給后人留下了探索真理的門道。而克勞修斯的敘述把熱量傳導(dǎo)過程不可逆性絕對(duì)化了,他把后人探索真理的門道堵塞死了。 關(guān)于熱力學(xué)第二定律的看法:卡諾提出熱機(jī)的循環(huán)和可逆的概念,認(rèn)識(shí)到實(shí)際熱機(jī)的效率不可能大于理想可逆熱機(jī),理想效率與工質(zhì)無關(guān),與冷熱源的溫度有關(guān),熱量在高溫向低溫傳遞時(shí)做功??ㄖZ這些理論觀點(diǎn),被后人認(rèn)為是熱力學(xué)第二定律的萌芽和奠基。其實(shí)這些后人沒有發(fā)揚(yáng)卡諾創(chuàng)新的科學(xué)精神,卻曲解卡諾的理論和觀點(diǎn),提出熱傳導(dǎo)不可逆的保守思維,使卡諾提出朝氣蓬勃的熱機(jī)的循環(huán)和可逆概念沉睡了二個(gè)世紀(jì)??ㄖZ認(rèn)為實(shí)際熱機(jī)的效率不可能大于

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