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把我的永动机简化为一道物理习题
实际我研究的是热力学,关心的体系的热力学平衡, 上次我发表的"永动机的新例子",过程多一些.有的同学会把精力放在不必要的环节上,下面我把问题给提炼出来.当然你应该具有电化学的知识才能方便得阅读 设想一个具有高度容器装有HCl,外面有H2,Cl2, H2与H+的平衡电位与他们的密度有关,Cl2与CL-的平衡电位与他们的密度有关, H2,Cl2的密度随高度的变化大致是按照玻尔兹曼公式来的: X=A*EXP(-mgh/kT) 这样容易导致高度变化,平衡电位变化,如果一个体系各个位置平衡电位不同,表明体系不平衡,第2定律出问题. 除非H+,CL-的浓度随高度变化,也对应的是 X=A*EXP(-mgh/kT) 根据我掌握的知识, 1,H+,CL-的浓度随高度变化不明显, 2,m对于H+,CL-怎么取值,H+的质量是H2一半,如果是水合H+,质量又太大. 在永动机例子中,加了一个辅助作用的压缩机,不会影响问题的讨论 永动机的新例子 这种永动机主要部分有：1个电解池（位于高处），1个燃料电池（位于低处），一个压缩机（起辅助作用）。电解池和燃料电池的工作物质是盐酸，浓度相同。 1，外界电源电解电解池里的盐酸，得到H2，Cl2。 2，在重力作用下，H2，Cl2分别到达燃料电池位置，H2，Cl2的浓度和压强增加。(图中分别有气体的通道,气体随高度的分布满足ρ=A*exp(-mgh/kT)) 3，压缩机工作，增加H2，Cl2的浓度和压强，增加值由后面的分析确定。 4，燃料电池把H2，Cl2转化为HCl，输出电能。这个电能，正好补偿压缩机、电解消耗的能量，还会多出一部分能量：HCl的重力势能减少量。(以上过程可以看作HCl位置下降,减少的重力势能以电能的形式输出) 5，用细管将电解池和燃料电池联系在一起，由于液体密度大，产生压强差大，前面压缩机产生的压强补偿这个压强差值，保证液体的静力平衡。 6，重力对盐酸的密度和浓度的影响是很小的，燃料电池的盐酸浓度略大于电解池，HCl会向上扩散，消耗热能。 7,我们可以把体系和大海相连,可以实现无限多的热能的转化 这样热就被100%转化为功。即第2类型永动机 问题点： 重力对分散的H2，Cl2影响比较大的，可以比较显著改变它的浓度。而HCl在水里，由于物质之间的相互作用强烈，重力对HCl的影响不明显。 相互作用强弱可以导致物质宏观热力学性质的差异，这种差异在现有热力学里面没有体现：比如卡若定律：认为所以物质的热效率等于 1-T1/T2。 如果能够证明重力对HCl在水里的浓度存在分布，而且与外界H2，Cl2密度分布形成耦合，热力学第2定律才能保得住，希望能在这方面考虑 |