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永动机与电化学
[楼主] 作者:zbl1905  发表时间:2002/03/10 19:03
点击:457次

永动机与电化学 我以前设想的永动机多少带有理想实验的味道,有不少的网友爱用实用主义的观点来看待它,不过下面的例子有助于他们对这一问题的理解。 我们设想有一块金属铂,表面有一层水膜,我们让它们带正电,显然尖端的地方正电荷密度大于平滑的地方,而电荷的物质表现形式为H+离子。这样势必造成尖端的H+离子浓度略大于平滑之处,而(OH-)正好相反,浓度的差异必然造成平衡电位不同,这样研究对象可以看作浓差原电池。因为铂是不活泼金属,不会氧化还原,只有水了,这样的体系自然会缓慢的产生氢气和氧气,两者又可以用来燃烧,推动内燃机工作,输出机械功。 只要电荷不流失(没有流失的必然性,不要在这里找新理论的缺点),电化学反应不会停止,尽管很小,但是我们看到了永动的存在。 也许吧,物理学的新东西不会表面和直接。 既然是原电池,就会有电势差。其实当没有水时,电势差还是存在。所以带电的导体是等势体是没有意义的。(当你考虑电荷的热扩散)
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 [2楼]  作者:刘武青  发表时间: 2002/03/10 21:24 

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※※※※※※
刘武青
 [3楼]  作者:不定方程  发表时间: 2002/03/11 22:29 

不要想当然
你做了一个默认的假设,水分解成H2和O2时不需要能量,你给我一个不需要能量的理由先。 在孤立的系统中电荷不流失,不代表可以打破能量守恒。水分解成氢气与氧气时,将以其它方式吸收能量,没有一个现有的理论可以让孤立系统的水分解时不从系统吸收能量。如果你坚持自己的想法,那么请详细描述H+和OH-“缓慢的产生氢气和氧气”的电化学过程,并且告诉我们这个过程不会改变正电荷的分布也不会降低水溶液的温度。
[楼主]  [4楼]  作者:zbl1905  发表时间: 2002/03/12 17:48 

第2类型永动机不违背能量守恒 你去看看大学物理,什么是热力学第2定理,什么是是第2类型永动机,问题自然清楚。
 [5楼]  作者:不定方程  发表时间: 2002/03/12 22:10 

不要想当然之二
上一贴我确实是要你回答能量守恒,因为老兄你似乎给出一个电荷不会散失的独立系统,OK,你知道什么是第二类永动机,同上一贴,但是不要试图据此回避你这个实验中不现实的部分。请你给出这个系统熵不会增大的理由,同样的请你详细解释这个系统使用了物理和化学的哪一条定理达到能量转换效率达100%的化学能/机械能转换过程,记住第二类永动机可以达到如此的效果,“自发地”从水中取得化学能变为机械能,也就是说,在你的系统中维持永动机装置可以恢复到做功前的化学物理状态(电荷分布,做功部分的水温水压),而整个系统越来越冷,输出机械功的装置越转越快,请详细描述这个转变的每一步物理和电化学过程 (我假设你的系统有足够多的水与空气,否则在低温下你的H2和O2怎么燃烧还是个问题,第二类永动机也需要大量的做功物质,但同样要求你不能从外界取得能量)。
[楼主]  [6楼]  作者:zbl1905  发表时间: 2002/03/14 18:02 

回复:
[楼主]  [7楼]  作者:zbl1905  发表时间: 2002/03/14 18:13 

我已经讲得很清楚
首先算不算浓差原电池?存在,可以导致热力学输送,电化学反应存在。它能不能持久的保持?我想电荷密度分布不均匀是不可能改变的。你要是学过电化学,可以自己分析。很简单 至于热力学第2定理,在存在远程相互作用时是不成立的。
 [8楼]  作者:不定方程  发表时间: 2002/03/15 21:49 

我讲得不够清楚
:首先算不算浓差原电池?存在,可以导致热力学输送,电化学反应存在。它能不能持久的保持?我想电荷密度分布不均匀是不可能改变的。你要是学过电化学,可以自己分析。 你试图用电化学否定热力学第二定律。我学过电化学,但从前面的贴子来看,你已经认定“浓差电池”存在电势差就会产生能量,我做分析的意义不大。我只给你举一个非常类似的例子,你自己去比较判断。以前有位网友跟你一样声称发明了永动机,不过他不是用电化学,而是利用表面张力,他用一对细小的筷子让水顺着毛细管上升,然后幻想在毛细管的水因有高度而产生势能,毛细管吸上来的水在高处落下做功,推动机械部分转动,循环不已于是成了永动机。这跟你的想法相映成趣,而我当时拼命想向他说明,吸上来的水同样因表面张力不能做功,他却对我重复了N次说毛细现象一定存在,关表面张力什么事,我因此吐血200CC,大败而归。这次我希望你能比那位大哥清醒一点,产生浓差电势不表示它能因此做功,不管是水解出氢气氧气还是产生电流。 还有,希望你不会对毛细管永动机的例子表示出亲切感,那不是我发贴的本意。
[楼主]  [9楼]  作者:zbl1905  发表时间: 2002/03/16 07:51 

毛细现象和静电平衡
我没有考虑过毛细现象的永动机,它已经被热力学第2定理否定,它实际上是表面能转化为重力势能,如果想使用重力做工,必须克服表面能,所以不成立。 我讨论的静电平衡,它的力学机制是电荷的远程相互作用,对熵增有破坏作用,(熵增是局域的增加,比如扩散定律J=-D*dP/dx,D,dP/dx都是某一个位置的量,而电磁的远程相互作用使得整个扩散场相互影响) 你可以阅读下面的文章。 对于毛细现象的永动机,我作了热力学第2定理的评述,你也应该如此,不是所以的问题可以类比的。 带电物体的热力学 0。引言 静电平衡是研究带电导体达到稳定时的状态,现在的科学把它划在电学理论研究。其实 我认为可以用热力学研究,因为研究对象是大量做微观热运动的粒子组成,是热力学研究的 范畴。考虑热力学我们可以得到更丰富的东西,同时表明原有理论也存在一系问题。 1、原有理论只考虑了感应电流(传导电流),而热力学认为电场力、温度梯度、浓度梯 度、应力场。。(统称广义力)都会导致热力学输送,宏观可观测的量应该是它们相加的结果 。实际上电荷在导体表面通常情况下分布不均匀,原有理论没有考虑扩散问题。 2、当体系达到热力学平衡时,S=Smax,而电荷在导体上只分布在有限的表面,而且只决 定于导体的几何外形,压根没有把熵放在眼里。实际上电荷的分布满足电势能 U=Umin。 z注意电势能不是热力学里面的自由能,它只是其中的一部分。 3、一般来讲,S=S(T),从热力学的角度研究(S=Smax),那么电荷分布应该很受温度 影响(翻一翻热力学的课本,应该所以的结论应该包含温度影响),而实际电荷分布很少受温 度的影响,以至于我们的课本没有谈论这个问题。 我们如果对这些问题进行深入思考,可以得出静电平衡不等于热力学平衡, 这一问题在第2节中分析。我们先分析带电物体的热力学。 1 热力学第2定理的逻辑矛盾 热力学第二定理有许多表述,根据我的学习体会,描述为;孤立体系的热运动总是向着熵增 的方向发展,并达到熵极大,(稳定的平衡态) 热力学第二定理包含有两个内容:1,时间之箭的方向 2,时间之箭的目标 热力学第二定理对研究对象有个限制:孤立体系。下面的一个孤立体系,但是,热力学第二定 理在运用上却存在问题:> 桌面上有两杯水A B,水里悬浮有大量的电荷,外 界对它们没有作用,可以把它们整体看作孤立体系,由热力学第二定理得,体系应该有一个 稳定的平衡态。我们从部分看:比如A,它受到B的电作用,不能视为孤立体系,它有没有稳定 态,就很成问题。同样B也是如此。同一研究对象,可能存在不同研究结果,只能说明理论对 于这样的研究对象不适用。 这一体系有没有稳定态,得有物理方程确定,物理方程应该包含热和电 > 1 泊松方程 > > 2 波尔兹曼方程 p=A*exp(qu/kT) 求解方程是困难的,它是非线型的,从直觉上讲,有解的可能性小。 这实际体现了热力学第2定理只能适用于不存在远程相互作用的体系,比如教室里有两台内燃 机在工作,他们之间的相互作用只有万有引力,因为太小,产生的相互扰动可以忽略不计。我 们可以分别计算他们的热功转换。 但是万有引力在天体之间的相互作用不能不考虑,他同样会破坏体系的孤立性,任何一个星 系都受到其他星系的干扰,热力学第2定理不在适用,我想这可以对宇宙热寂论的一个回答吧 。 8888888888888888888888888888888888888888888888888 1。2普朗克的热理论的问题 普朗克主要贡献是量子物理,但是他在热力学领域也有自己的见解,这些见解成为经典 热力学的组成部分。 下面是熵和热力学几率的关系的推导:普郎克发现孤立体系的熵和热力学几率存在单调 的变化,猜测熵和热力学几率存在如下关系: > > S=f(W) > > 设体系有独立的两部分, > > S---------体系总熵 S1-------1部分的熵 > > S2-------2部分的熵 W-------总几率 > > W1-----1部分的几率 W2-----2部分的几率 > > 设S=S1+S2=f(W) > > S1=f(W1) > > S2=f(W2) > > W=W1*W2---------(1) > > 通过微积分运算,得到 > > S=k*In(W)----------(2)(参阅王竹溪《统计物理学导论》第2版) 几率关系W=W1*W2,要求体系的两个部分是独立的,是不是所有的物体都能满足?实际并 不如此,实际上,世界上存在破坏这种独立性的现象,比如桌面上有两杯水,(可以看作总体 系的两个部分,部分的划分是任意的)水里悬浮有大量电荷,两杯水之间存在远程相互作用, 独立性就没有意义,普朗克推导存在不足。 S=k*In(W)是热力学里面的一个重要的核心公式,他的推导出现漏洞意味原有热力学理 论应该做一个调整。
 [10楼]  作者:leotunas  发表时间: 2002/03/16 23:10 

为什么(H+)高的地方(OH-)也高???(H+)*(OH-)=constant是否只适用于电中性溶液?还是也适用于非电中性且处于平衡的溶液???给个证明先
 [11楼]  作者:不定方程  发表时间: 2002/03/17 00:41 

请注意你的推导
原来你对孤立体系的理解是这样的,我这一贴不会对你关于孤立体系的观点作深入的批评,有可能的话建议你还是回过去好好看看大学物理学的描述,引力和电荷的作力范围,带电物体能不能形成孤立体系,以及这种孤立体系如何定义。(提示一下,用你的观点,引力也是互相影响的,那么有引力的物体更不能形成孤立系统,热力学第二定律根本就是笑话) 先不管你的推导是否合理,从现在的讨论来看,你的第一篇贴子永动机的设计是基于你上一贴的描述,静电荷存在的体系会打破热力学第二定律,据此你做出了第一贴的“电化学永动机”,看看下面几点: 1。电化学永动机是一个理想实验(因为你没有做出来,依靠的自已推出的定律为基础进行想象,这一点不要跟我反驳),最关键的依据是你在上一贴的静电荷体系不把熵放在眼里这个结论(定理?),如果不能确认这个结论,你的永动机就是空中楼阁 2。你做出的打破热力学第二定律的这个“定理”,从我看到的你贴出的所有资料,我反复读了几次,你连对一个系统熵减的常数系数都没有给出,我明确认定你不是用既有的定理(要求所有推导依据都是物理学界承认的定理,而不是其它你想出来的定理)进行严格数学推导得到的。 不以已有定理推导的新理论,必须用实验验证。你没有给出,也没有设计出一个实验证明你的结论。你或许会争辩说,第一贴的永动机就是你设计的实验,但是你没有验证理论之前,这个实验的结果是不可以假定的。 最后提一下,我不是反对设计永动机,但是就我了解的事实,已有的物理定律很少互相矛盾的情况(相对论和量子力学之间有冲突的区域是特例,你要将相对论和量子物理的原理拿来合并在一起推算出一个永动机模型,我将不敢评论理论问题,但一样要你用实验证明),用理想实验只有两种情况,一种是试图用已被证实的物理定律搅和一通设计出永动机,以前永动机狂热时期那些带小锤的飞轮之类就是,设计者的数学直觉非常差劲;一种是象你这种情况,对以前的物理实验经过不同的理解后提出一个新的假设,可是你把它当成了已被证明,或者是不证自明的定理,从第一贴的口气来看,你甚至认为这个永动机不是理想实验模型,而是有可靠的理论依据支持,可以马上实现的东西罢。

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