有固体参与的卡若循环(永动机,欢迎发表意见)
可以引用的热力学知识:如果一个热过程是可逆的,那体系整个过程中,熵是不变的.
我们研究的体系包括:一个高温热源,一个卡若循环热机,一个低温金属块.首先第1个过程:
用卡若机将一个高温热源将热量输向金属块(输出功),金属温度升高,体积增大.我们可以外加约束,让它的体积不变.我们让金属温度变化范围不是很大,保证温度体积弹性都是在线性范围内.这个过程是可逆的,如果我们让卡若机倒转,把热量从金属块抽回高温热源,刚好消耗前面输出的功.
这个过程,熵不变.
第2过程,我们把约束去掉,金属膨胀,可以对外做工.
第3过程,我们用卡若机把金属的热量向高温热源,温度回到初始温度,金属冷缩,我们可以加一个三面拉,保证体积不变.同样这个过程熵不变.
第4过程,我们把约束去掉,金属收缩,也可以对外做工.
这里,金属的能量变化包括两部分,温度的比热容和弹性势能,从热力学第1定律.第1过程,高温到金属块的热量比较多,因为有一部分转化为弹性势能,Q1较大,卡若机对外输出的工W1也要大些,
第3过程正好相反,Q3较小,卡若机消耗的工W3也要小些,
W1>W3,卡若机输出正功.
W2和W4也是正功.
最后高温热源的热减少.
这样不是就从单一热源吸收热量转化为功,这就是第2类型永动机.
这里包含固体热力学变化的知识,也许我知道得少,可能犯错,欢迎指正