第一代第二類永動機(第二類永動機)是指被熱力學第二定律(1熱機和熱電偶發電,2壓縮氣體做功)證明的不可能做成功的永動機;是符合“熵增定律”;在熱參與的能量循環過程中,是要消耗額外功(即能量轉化,不僅僅是直接或間接地消耗熱能)。代表熱機、熱電偶發電、化學反應的熱力過程和壓縮氣體做功的熱力過程等。
第二代第二類永動機在一代第二類永動機的基礎上創新是熱能的利用,就是一個熵減的過程,其它過程是依靠熱能所獲得的能量轉化,是熵增的過程,並通過熱傳遞能回到熱能轉化的初始狀態。
基本介紹
- 中文名:第二代第二類永動機
- 外文名:The second generation of second kind
- 連通器永動機:熱能直接轉化為重力勢能的機械
- 原電池永動機:熱能直接轉化為電能的永動機械
熱力學第二定律,實驗演示,
熱力學第二定律
主要包括兩個方面:1熱機和熱電偶發電。系統中,利用機械能形成溫度差所消耗的能量大於利用此溫度差形成的能量轉化所產生的能量。2壓縮氣體做功。利用機械能壓縮氣體所消耗的能量大於做功形成的能量。第二類永動機(不可逆熱機、壓縮氣體做功)是第一代第二類永動機。熱力學第二定律說明的是第一代第二類永動機不能做成功。總的來說熱力學第二定律表明:機械能能壓縮氣體、形成溫度差,此過程熵增加了。本理論表明:濃度差的形成是不依靠機械能。熱力學第二定律與本理論的區別是:形成做功的條件是否要依靠機械能。圖(1)中,在重力勢能轉化為機械能時,水的流動產生的濃度差,是不依靠任何能量的。圖(2)中,濃度差的形成習記宙去是依靠電勢能,也不是依靠機械能。本理論是第二代第二類永動機。在熱力學第二定律基礎上,第二代第二類永動機的創新是:不依靠機械能產生溫度差、壓縮氣體。
在用“牆”隔離的兩個房間內開一道”彈力門” ,此“兵拜門” 只充許一個分子通過,A房間有門框,門兩邊沒有把手,只能推門。熵增的熱力學理論只能表明:B房間的幾率大的分子更喜歡去推門,A房間有門框,分子推不開門,不能進入到A房間;A房間的幾率小的分子偶爾去推門, 房間踏煉棄洪沒有門框,分子能推開門,進入到B房間。再在牆上增加一個通道,B房間的幾率大的分子進入到A房間比A房間的幾率小的分子進入到B房間多,產生擴散·降溫。這樣就能源源不斷的得到熱能。它並沒有違背熵增的熱力學理論。說明第二代第二類永動機是可能存在的。
在用“牆”隔離的兩個房間內開一道”彈力門” ,此“兵拜門” 只充許一個分子通過,A房間有門框,門兩邊沒有把手,只能推門。熵增的熱力學理論只能表明:B房間的幾率大的分子更喜歡去推門,A房間有門框,分子推不開門,不能進入到A房間;A房間的幾率小的分子偶爾去推門, 房間踏煉棄洪沒有門框,分子能推開門,進入到B房間。再在牆上增加一個通道,B房間的幾率大的分子進入到A房間比A房間的幾率小的分子進入到B房間多,產生擴散·降溫。這樣就能源源不斷的得到熱能。它並沒有違背熵增的熱力學理論。說明第二代第二類永動機是可能存在的。
實驗演示
分析:圖(1)中,溶液的密度大於水的密度,半透膜只允許水通過,根據滲透、反滲透、液體壓強和連通器的知識有[-e水g(h1+h2+h3)+e水gh2+P1+elgh3+(-P2)]=0。溶液的濃度平衡可知:溶液的濃度處處相等。有上方半透膜水產生的滲透壓與下方半透膜水產生的滲透壓大小 相等、方向相反。即P1+(-P2)=0。有h1=(el- e水)h3/ e水。再利用水面的實際高度差h1,做成利用水的重力勢能的動力機械有:遞增函式f(P1-P2)=h1=[(el- e水)gh3+(P1-P2)]/ e水g,P1-P2小於、等於0。擴散平衡要求高度水面高度差為h1,實際高度為0<h<h1,表明(el- e水)gh3<P1-P2<0。h一定時,則P1-P2是定值,說明擴散一直在進行,P1-P2是定值表明水的流動能保證擴散始終進行。說明擴散能一直把熱能轉化為重力勢能。
壓強P不為0時,[-e水g(h+h2+h3)+e水g(h1-h)+e水gh2+P1+elgh3+(-P2)]=P,實際高度0<h<h1,g(h1-h)S1分出一部分PS2與水的阻力平衡,另一部分與滲透壓力(P1-P2)S1平衡。可知P>0,P1-P2<0,水能一直流動和水流方向。1-P2不等於0,說明擴散始終在進行,水流是產生壓強差P1-P2的根本原因。說明擴散能一直把熱能轉化為重力勢能。圖(1)說明連通器原理與熱力學第二定律不能做成永動機相矛盾。說明有一個錯了,那么該如何正分析呢?
分析:圖(2)中,兩種不同金屬與半導體工藝製成的P型半導體,三者兩兩相連。熱電效應表明:不同金屬在原電池中,自由電子的平均速率和濃度不同,產生速率擴散,形成電場,再產生化學反應。金屬性強的金屬作負極,金屬性強的金屬作正極,它是速率擴散己享碑占主導的結果。原電池中,鎂作正極,鋁作負極是濃度擴散占主導的結果。原電池中,鋁與鹽酸反應,而不是金屬性更強的鎂與鹽酸反應,充分說明了先形成簽邀戀電場,再發生化學反應。氧化還原反應不在同一個電極上,說明金屬與離子是間接反應也能說明先形成電場,再發生的化學反應。即在原電池,氧化還原反應有挨洪潤一個隱含的反應條件,要通電或要有電場的參與。二極體為什麼不能構成原電池?二極體的N型半導體有金剛石結構,鍵角是109度28分。電子與空穴複合,晶胞的8電子結構能形成一個不可自由移動的負電荷,是整個晶胞顯負電,不是某個電了顯負電。N型半導體和P型半導體捆拳祖共同作用,產生PN結,能產生電場阻礙空穴和自由電子的擴散。圖(2)沒有N型半導體,金屬自由電子的移動相當於產生了空穴,在電場的作用下,P型半導體的電子很容易向金屬的方向發生漂移,負電荷不能堆積,也就不能產生相應的正電荷,圖(2)中不能形成電場,不能阻礙空穴的移動。固二極體有導通電壓和反向擊穿電壓,而圖(2)這兩種電壓都沒有,或者說有少量的導通電壓和反嚮導通電壓,可以忽略不計。圖(2)中,晶胞能得到電子,晶胞能得到電子後又能失去電子,空穴又能代替離子導電。液體的作用是:在液體中,離子能移動導電,化學反應能連線不同導電的方式。圖(2)雖為固體,它並不影響形成通路,也不影響連線不同導電的方式。圖(2)總的化學反應物沒有變,能形成永動機。(自由電子的平均速率不同於物質的最外層電子的平均速率)
從克勞修斯提出的理想氣體的做功公式P=n/V*R*T中,第一代第二類永動機是利用的體積和溫度。第二代第二類永動機是利用的物質的量。第二代第二類永動機,它的濃度差的產生是直接或間接的利用了一部分熱能,或者沒有利用能量。物質的擴散是向各個方向,通過一定結構,阻礙了某個方向的物質擴散,並在能量轉化或能量傳遞中,形成了物質循環。第一代第二類永動機的基礎上,第二代第二類永動機沒有逆熱能轉化為機械能的過程。熱力學第二定律不適用於第二代永動機。
從克勞修斯提出的理想氣體的做功公式P=n/V*R*T中,第一代第二類永動機是利用的體積和溫度。第二代第二類永動機是利用的物質的量。第二代第二類永動機,它的濃度差的產生是直接或間接的利用了一部分熱能,或者沒有利用能量。物質的擴散是向各個方向,通過一定結構,阻礙了某個方向的物質擴散,並在能量轉化或能量傳遞中,形成了物質循環。第一代第二類永動機的基礎上,第二代第二類永動機沒有逆熱能轉化為機械能的過程。熱力學第二定律不適用於第二代永動機。
分析:圖(2)中,兩種不同金屬與半導體工藝製成的P型半導體,三者兩兩相連。熱電效應表明:不同金屬在原電池中,自由電子的平均速率和濃度不同,產生速率擴散,形成電場,再產生化學反應。金屬性強的金屬作負極,金屬性強的金屬作正極,它是速率擴散占主導的結果。原電池中,鎂作正極,鋁作負極是濃度擴散占主導的結果。原電池中,鋁與鹽酸反應,而不是金屬性更強的鎂與鹽酸反應,充分說明了先形成電場,再發生化學反應。氧化還原反應不在同一個電極上,說明金屬與離子是間接反應也能說明先形成電場,再發生的化學反應。即在原電池,氧化還原反應有一個隱含的反應條件,要通電或要有電場的參與。二極體為什麼不能構成原電池?二極體的N型半導體有金剛石結構,鍵角是109度28分。電子與空穴複合,晶胞的8電子結構能形成一個不可自由移動的負電荷,是整個晶胞顯負電,不是某個電了顯負電。N型半導體和P型半導體共同作用,產生PN結,能產生電場阻礙空穴和自由電子的擴散。圖(2)沒有N型半導體,金屬自由電子的移動相當於產生了空穴,在電場的作用下,P型半導體的電子很容易向金屬的方向發生漂移,負電荷不能堆積,也就不能產生相應的正電荷,圖(2)中不能形成電場,不能阻礙空穴的移動。固二極體有導通電壓和反向擊穿電壓,而圖(2)這兩種電壓都沒有,或者說有少量的導通電壓和反嚮導通電壓,可以忽略不計。圖(2)中,晶胞能得到電子,晶胞能得到電子後又能失去電子,空穴又能代替離子導電。液體的作用是:在液體中,離子能移動導電,化學反應能連線不同導電的方式。圖(2)雖為固體,它並不影響形成通路,也不影響連線不同導電的方式。圖(2)總的化學反應物沒有變,能形成永動機。(自由電子的平均速率不同於物質的最外層電子的平均速率)
從克勞修斯提出的理想氣體的做功公式P=n/V*R*T中,第一代第二類永動機是利用的體積和溫度。第二代第二類永動機是利用的物質的量。第二代第二類永動機,它的濃度差的產生是直接或間接的利用了一部分熱能,或者沒有利用能量。物質的擴散是向各個方向,通過一定結構,阻礙了某個方向的物質擴散,並在能量轉化或能量傳遞中,形成了物質循環。第一代第二類永動機的基礎上,第二代第二類永動機沒有逆熱能轉化為機械能的過程。熱力學第二定律不適用於第二代永動機。
從克勞修斯提出的理想氣體的做功公式P=n/V*R*T中,第一代第二類永動機是利用的體積和溫度。第二代第二類永動機是利用的物質的量。第二代第二類永動機,它的濃度差的產生是直接或間接的利用了一部分熱能,或者沒有利用能量。物質的擴散是向各個方向,通過一定結構,阻礙了某個方向的物質擴散,並在能量轉化或能量傳遞中,形成了物質循環。第一代第二類永動機的基礎上,第二代第二類永動機沒有逆熱能轉化為機械能的過程。熱力學第二定律不適用於第二代永動機。