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foxtm
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加入日期: Jan 2002
您的住址: 台北苦命IT工人
文章: 586
Smile

引用:
作者nzcym
鄙人這裡有一個小問題請您驗證一下:
請申述/預測某一內外燃引擎分別處於下列操作環境之下的引擎效率變化
進氣溫度/環境溫度 a) 攝氏 0 度, b) 攝氏 100 度, c) 攝氏 1000 度
如果內外燃機產生動力的基本原理真的如您所言 [熱力學第一定律", "氣體定律"及"牛頓力學]; 那麼由於熱一律, 氣體定律, 牛頓力學並不會隨著進氣環境溫度而改變, 那麼內外燃引擎的效率在高溫下的表現應該和低溫下一樣才對. 您要不要查證一下進氣溫度對內外燃機效率的影響 ?

跟氣體定律有關壓 @_@ ~~~

因為汽缸容量固定..
同體積同壓力的情況下..高溫空氣的氧分子會比較少..
以你舉例的一千度而言..一大氣壓的空氣在一千度時..同體積內的氧分子數量較室溫約只有五分之一之譜..
因而降低燃燒的化學能總量..能量來源不夠了..當然引擎的效率變差了..

所以從早期的螺旋槳飛機到現在的民用客機..
都需要增壓的設備(機械增壓/渦輪扇)才能有足夠的氧氣..讓引擎在高空效率夠看..

而跑車也會裝設增壓器加強性能..
別忘了增壓後進氣溫度會升高喔∼∼∼
其實 wiki 就有資料了 ..可以提高 20~50%以上的馬力
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A2...%A3%93%E5%99%A8

引用:
作者nzcym
汽缸需要水冷套的理由是 1)潤滑油不能承受高溫 2)金屬在高溫下變軟. 所以推出陶磁汽缸來提高燃燒室操作溫度 (增加溫度梯度來提昇效率). 如果把沒有水冷套的渦輪機低壓段進氣溫度提高的話, 渦輪機輸出的推力也會跟著下降. 為什麼進氣溫度會影響到內外燃機效率? 這就是值得深思的問題.

沒什麼好深思的..你忽略了汽缸容積有限的問題..
而且高溫會有提早誘爆油氣的問題..破壞引擎點火時序導致動力損失..

引用:
作者nzcym
所以鄙人才會認為熱一律, 氣體, 牛力都只是內外燃機產生動力的表相, 骨子裡的真正驅動力應該是熱二律!

正好是相反的..你有兩個觀念需要澄清..
1.熱二是熱二..熱機是熱機..熱二可以描述熱機 != 熱二為推動熱機的動力
2.熱一成立熱二才能成立..否則一旦能量可以無中生有的隨意竄出..是無法使用實驗驗證熱二而讓熱二成為"定律"的..
如同比需要有牛一的慣性存在..牛二的 ma=F 實驗結果才可信..才能成為定律..

有一個方向可以提供你思考..
在計算熱機的效率時..是直接用熱二算熵就可以知道..
還是加上重重假設後..用 理想氣體+能量守恆 去算 ..
誰是表..誰是裡..一清二楚了吧~~

引用:
作者nzcym
應該是 [溫度高的物體也會接收其他溫度比較低的物體所散發的熱輻射, 但是由於高溫物體輻射到低溫物體的熱量遠大於低溫物體輻射到高溫物體的熱量. 所以結算之時, 熱量是自發性的由高溫處流向低溫處. ]

很抱歉..你在 #813 是寫死成"無法自發性"的..
引用:
作者nzcym 本討論串 #813
熱力學第二定律 -- 熱量可以自發性的由高溫處流向低溫處. 但是熱量無法自發性的由低溫處流向高溫處.

版友referee_c提出質疑你回的是..
引用:
作者nzcym 本討論串 #832
<熱量可藉由輻射方式由低溫處到高溫處> 實在沒聽過! 您還是給幾個日常生活中實際發生的例子開眼界吧.

也跟這次的說法大異..
不過無妨..本串討論你迴避的東西也不只這處..也犯不著一一列舉了..

另外請慎用 "遠大於" 及 ">>" 這個符號 ..
如果今天高低溫物體的溫差沒有很高時..有可能會造成輻射能量總和 101 : 99 的情況..
就並非"遠大於"了..
且巨觀觀察到的能量交換的量 101:99 => 100:100
也較兩者各自輻射能量的總和小..

另外好心提醒一下你舉例失當的幾個例子..
雖說與主題無關..但你常提所以還是提醒一下好了..
引用:
作者nzcym 本討論串 #856
熱力學第二定律, 用經濟學的話來形容就是 [天下沒有白吃的午餐] (付錢才有人做飯), 用文言文來說就是 [覆水難收] (灑一桶清水到草地很簡單, 但是要由草地回收一桶清水可不簡單), 用日常生活經驗來形容就是 [水往低處流/有錢能使鬼推磨] (有足夠的驅動力才能達成困難的事).


其一..
天下沒有白吃的午餐 是 能量守恆(質能守恆) .. 凡存在任何能量必有來源不會憑空出現..
屬於熱力學第一定律 .. 與第二定律的熵無關..
雖說第二定律可以協助計算熱機作功的效率..但也是建構在第一定律成立的前提下方能計算..

其二..
覆水難收 正確..熱二定律中 isolated system 中 entropy 只會增加或不變..無法減少..

其三..
[水往低處流/有錢能使鬼推磨] 正確 ..因為isolated system 中 entropy 只會增加或不變 ..
表現出的現象就是巨觀上溫度高的物體會把能量送給溫度低的物體..
(有足夠的驅動力才能達成困難的事) 的註釋錯誤..
以卡諾熱機來解釋..卡諾熱機輸出的 功 = 加熱的能量 - 冷卻排掉的能量 ..
所以要讓功足夠的話(困難的事)..加熱的能量要足夠(足夠的驅動力)..
此為能量守恆而非熵..

引用:
作者nzcym 本討論串 #881
熱二的精瓍就是 [天下沒有白吃的午餐].


同上其一..
熱二的精髓是 熵 entropy ..
或 In an isolated system, a process can occur only if it increases the total entropy of the system.

引用:
作者nzcym 本討論串 #856
假設 [熱量可藉由輻射方式由低溫處到高溫處] 為真, 那麼一杯攝氏10 度冷水放在攝氏 30 度的室內, 這杯冷水剩餘的熱量可能藉由輻射方式由低溫處輻射到高溫處, 而達到冷水在室溫中自動結冰的現象嗎? 您如果做出這樣的實驗結果, 這就是十八世紀永動機的現代版, 先恭喜您準備拿諾貝爾物理獎.

如果水夠少空氣夠稀薄..(兄台你沒先行設定嚴格的邊界條件喔~~)
水分子是有機會輻射掉能量卻沒有補充.而結成冰..
機會趨近於零是事實..但還是有機會也是事實..
且真的發生了人眼也看不到..(因為歷時可能非常短..)

最重要是..這跟永動機一點關係也沒有..
第一類永動機是能量無中生有..但冰水的黑體輻射本來就存在..並非無中生有..
第二類永動機是100%的把熱轉換回功..這跟水結冰無關壓..
對照兄台前頭要人多讀讀永動機的言論..小弟的嘴角又不爭氣了 ...
     
      
舊 2007-09-27, 01:24 PM #911
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nzcym
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加入日期: May 2002
文章: 875
引用:
作者SoftPig
所以你只要回答物體到底會不會自發輻射能量到溫度較高的環境中?NASA那張圖是量什麼量出來的結果?有沒有用到你所謂熱滾滾的雷射?

根據微波輻射強度所推算的溫度分布而已. 雷射降溫是另一位所提.

假設低溫物體輻射一焦耳, 卻由高溫環境吸收一千焦耳熱輻射. 那麼這究竟是低溫物體自發性的輻射能量到高溫環境, 還是高溫環境自發性的輻射能量到低溫物體?

別只會用是或不是來問這種白到接近是純白的淺淺淺灰色問題.
 
舊 2007-09-27, 01:32 PM #912
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nzcym
*停權中*
 

加入日期: May 2002
文章: 875
引用:
作者foxtm
跟氣體定律有關壓 @_@ ~~~

如果水夠少空氣夠稀薄..(兄台你沒先行設定嚴格的邊界條件喔~~)
水分子是有機會輻射掉能量卻沒有補充.而結成冰..
機會趨近於零是事實..但還是有機會也是事實..
且真的發生了人眼也看不到..(因為歷時可能非常短..)

最重要是..這跟永動機一點關係也沒有..
第一類永動機是能量無中生有..但冰水的黑體輻射本來就存在..並非無中生有..
第二類永動機是100%的把熱轉換回功..這跟水結冰無關壓..
對照兄台前頭要人多讀讀永動機的言論..小弟的嘴角又不爭氣了 ..

你那杯熱水會在低壓下爆沸, 就和高壓 CO2 急速減壓的結果類似. 大部分的熱水/CO2都吸熱汽化變成蒸氣, 剩下少量的水/CO2被冷卻成冰. 所以在大部分熱水都在高真空下瞬間揮發的狀態下, 水的凝結來自於水的蒸發潛熱. 而水的蒸發來自於真空幫浦先做功把實驗容器中的空氣抽光. 沒有真空幫浦抽掉空氣, 溫熱水可不會在 STP 下自動放熱結冰.

所以你所說的水夠少空氣夠稀薄, 隱含的意思就是要先對實驗艙做功. 不是真空幫浦抽氣就是飛到高空/太空進行實驗.

但是即使是這樣, 你所提的解答方案仍然無法打破熱二的範疇. 因為 a) 打開真空幫浦抽真空所產生的熱量, b)用火箭把實驗艙射入繞地軌道所需要的熱量 皆遠遠超過一杯溫熱水在 STP 結冰所釋放的熱量.

永動機指的是科學版的聚寶盆, 是一種可以不須外界能量輸入就能源源不絕產生動力的裝置. 假設如您所言: 冰水可以自發性的把剩餘的熱量以黑體輻射的方式釋放到室溫環境而結冰. 那麼您不是只要打開水龍頭就能自發性的得到源源不絕的熱量? (都能源源不絕的輸出熱量, 還怕稱不上永動機嗎?), 還能順便在夏天賣冰塊賺錢!
舊 2007-09-27, 02:09 PM #913
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加入日期: May 2002
文章: 875
引用:
作者foxtm
同上其一..
熱二的精髓是 熵 entropy ..
或 In an isolated system, a process can occur only if it increases the total entropy of the system..

為啥鄙人說內外燃機的驅動力其實植基於熱二?

因為即使您把燃燒產生的高溫廢氣立刻用另一顆壓縮機做功壓縮, 但是高溫的廢氣並不會因為壓縮機對其所做的機械能而變回燃料與空氣. 好吧, 鄙人承認這命題不夠公正, 因為碳氫化合物的燃燒並非可逆反應, 討論熵並不夠客觀.

不過為了對您表示尊敬, 鄙人就把邊界條件設立得嚴謹一些. 假設現在用 STP 狀態下封閉的的氫氧燃料電池和另外一邊 STP 狀態下封閉的純水電解槽 (好吧! 0.1N 稀硫酸) 做電偶合(假設兩系統間電阻為零)與熱偶合(假設兩系統間熱阻為零).

請問在可逆性的反應條件之下 2 H2 + O2 <--> 2 H2O, 當氫氧燃料電池消耗 2 莫耳 H2 與1 莫耳 O2 時, 純水電解槽這邊會產生 2 莫耳 H2, 1 莫耳 O2 嗎?

請問燃料電池消耗的氫氧體積為何大於電解槽生成的氫氧體積? 這中間損失的化學能又變成了什麼形式的能量? 您覺得在這個可逆系統中的驅動力仍然是熱一(能量守恆)嗎? 如果把電解槽生成的氫氧氣分別輸回氫氧燃料電池這一側來產生電能, 那麼請問這樣的化學能/電能轉換系統能夠持續不斷的循環到什麼地步?

您認為系統中有限的化學能/電能會持續不斷的震盪轉換? 還是最後都轉換成熱能的形式? 您看完上例之後還認為氫氧燃機 (氫氧燃料電池) 的驅動力不是熱二嗎 ?
舊 2007-09-27, 02:46 PM #914
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Toluba
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加入日期: Dec 2004
文章: 412
引用:
作者nzcym
根據微波輻射強度所推算的溫度分布而已. 雷射降溫是另一位所提.

假設低溫物體輻射一焦耳, 卻由高溫環境吸收一千焦耳熱輻射. 那麼這究竟是低溫物體自發性的輻射能量到高溫環境, 還是高溫環境自發性的輻射能量到低溫物體?

別只會用是或不是來問這種白到接近是純白的淺淺淺灰色問題.

那到底低溫物體會不會輻射熱能到高溫物體呢?
這種事情竟然會沒有純白的解答
舊 2007-09-27, 02:52 PM #915
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nzcym
*停權中*
 

加入日期: May 2002
文章: 875
[天下沒有白吃的午餐] 指的可不是只有熱一的能量守恆而已, 吃完午餐買單的時候您還得付稅與小費, 這裡的稅與小費指的就是熱二的熵!
舊 2007-09-27, 02:53 PM #916
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戀紫
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戀紫的大頭照
 

加入日期: Jun 2003
文章: 369
何時破千???
__________________


海上掠食者,打爆了英國海軍的驕傲
舊 2007-09-27, 02:55 PM #917
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戀紫離線中  
nzcym
*停權中*
 

加入日期: May 2002
文章: 875
引用:
作者Toluba
那到底低溫物體會不會輻射熱能到高溫物體呢?
這種事情竟然會沒有純白的解答

假設低溫物體輻射一焦耳, 卻由高溫環境吸收一千焦耳熱輻射. 那麼這究竟是低溫物體自發性的輻射能量到高溫環境, 還是高溫環境自發性的輻射能量到低溫物體?

您說呢?
舊 2007-09-27, 02:55 PM #918
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nzcym離線中  
Toluba
*停權中*
 

加入日期: Dec 2004
文章: 412
引用:
作者nzcym
假設低溫物體輻射一焦耳, 卻由高溫環境吸收一千焦耳熱輻射. 那麼這究竟是低溫物體自發性的輻射能量到高溫環境, 還是高溫環境自發性的輻射能量到低溫物體?

您說呢?

就我所學
當然是都會有阿
不過恐怕要被推翻了
舊 2007-09-27, 02:59 PM #919
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Toluba離線中  
referee_c
*停權中*
 

加入日期: Aug 2005
文章: 279
引用:
作者nzcym
您看完上例之後還認為氫氧燃機 (氫氧燃料電池) 的驅動力不是熱二嗎 ?

[限制],[驅動]傻傻分不清楚.
舊 2007-09-27, 03:09 PM #920
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referee_c離線中  


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