江湖科学
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汽修学徒 挑战热力学第二定律
qe13 2009-3-15 22:44:19
不说太多,我把理论模型最简单化表达出来:

在理想状态下,有A B两个绝热透光的空心小球(假设球壁材料尽可能大的绝热,尽可能多的透光)。

A球内注满水,有一粒足够小,重量适当,磁性相当的永磁体,能够在A中做布朗运动。A中有一条足够小的铜线圈,连接一个很小功率的电灯。
当永磁体做布朗运动,会让铜线圈中的磁通量改变,产生微弱的电流。不论这电流方向如何,功率足够小的灯丝都会发光。而且电磁场给永磁体的反作用力要小到不能让它停止运动。

B球注满水,并且里面悬浮着黑色的不反光微粒。

好了,那么假设刚开始时,A B球内温度相等。那么球A电灯发出的一部分光就会被B吸收,B温度升高。直到A的温度低到不能支持永磁体在电磁场中进行布朗运动。

这算违反了热力学第二定律吗?

欢迎与我讨论,gds008@126.com  ,期待大家帮我发现漏洞~
2009-3-16 09:11:12
1楼
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[而且电磁场给永磁体的反作用力要小到不能让它停止运动。]

要是宇宙定律能这么随便改的话啥都有可能……
2楼
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首先支持LZ的创新精神,希望LZ在挫折中进步,在进步中成长.

本来不想讨论这个基本问题的,既然虎哥,移到这个版块了,就大概谈谈吧.
首先绝对不违反热力学定律.
能量都不守恒了世界还不乱套了啊....
布朗运动的本质是什么?液体分子的流动性..
液体是怎么产生的?是温度,高温使任何用范德华力连接的分子脱离范德华力的控制可以自由运动,当达到一定程度时,就出现了液体.再大到可以使范德华力消失时就出现了气体.
所以温度是产生液体的原因(我怎么会突然想到鸡蛋- -!?)
而布朗运动的本质就是因为液体的分子自由运动产生的能量使液体内粒子产生运动效应.
现在知道为什么温度越高,布朗运动运动就越强了吧.
故温度是产生布朗运动运动的守要条件.要温度就要要能量,布朗运动产生的能量是温度施加给液体再传递给粒子的,输出能量远远小于初始供给能量.
+36  科创币    虎哥   2009-03-16    嗯。
3楼
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引用第1楼AnthraX于2009-03-16 09:11发表的  :
[而且电磁场给永磁体的反作用力要小到不能让它停止运动。]

要是宇宙定律能这么随便改的话啥都有可能……

晕又抢我沙发
4楼
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我是喜欢顶这种帖的。因为我也认为热力学第二定律只能描述热力学范围内的事情。对于超出了热力学范围的事情,在文字上有两种表述。一种表述是违反了热力学第二定律,前人总结的热力学第二定律根本就不正确;第二种表述是热力学第二定律仅仅在热力学范围内起作用,超出热力学范围就不对了。两种表述看似不同,实则相同。都是带领大家超越过去思维,进一步探索未知。
qe13(作者)
5楼
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引用第2楼tbbicwm于2009-03-16 09:33发表的  :
首先支持LZ的创新精神,希望LZ在挫折中进步,在进步中成长.

本来不想讨论这个基本问题的,既然虎哥,移到这个版块了,就大概谈谈吧.
首先绝对不违反热力学定律.
能量都不守恒了世界还不乱套了啊....
.......


首先谢谢你回了那么长的话给我,其次,我有疑问:
既然阁下说“输出能量远远小于初始供给能量”,那么,在液体由于能量损耗变成固体之前,能量的确被输出了,那么B也的确吸收了能量。不论这个模型是否能持续。我们在某一段时间内观察到的结果是:温度低的A,把温度传给温度比它高的B,直到A结冰。那么,这个观察数据还符合热力学第二定律?
qe13(作者)
6楼
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我是楼住。为了方便大家思考,把精力放在重点。我把模型再次简化:

在理想状态下有A B两个绝热透光的空心小球。
A球内注满水,有一粒足够小,重量适当,磁性相当的永磁体,能够在A中做布朗运动。
B球内注满水,有一圈有电阻的铜线。
AB两球靠得很近。

假设A球内温度比B球低,且A球温度必须支持在实验开始瞬间永磁体的布朗运动。

我们用实验开始到永磁体运动停止这段时间观察到的数据作讨论。
7楼
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引用第5楼qe13于2009-03-16 18:39发表的  :


首先谢谢你回了那么长的话给我,其次,我有疑问:
既然阁下说“输出能量远远小于初始供给能量”,那么,在液体由于能量损耗变成固体之前,能量的确被输出了,那么B也的确吸收了能量。不论这个模型是否能持续。我们在某一段时间内观察到的结果是:温度低的A,把温度传给温度比它高的B,直到A结冰。那么,这个观察数据还符合热力学第二定律?

温度低的A,把温度传给温度比它高的B?
那句话怎么说来着?热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体.
8楼
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LZ不要激动,貌似相当多的人士提出过类似的模型。本人也在中间,谁也抢不着首发权了。也许提出这类模型的时间比热力学第二定律还要早。遗憾的是热力学第二定律已经因更加接近当时人们的实验结果而先入为主了。那时候正流行一种叫卡诺循环机的东东,所以严格排斥让卡诺循环机无地自容的西西。
9楼
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都别激动,谁能拿真凭实据推翻能量守恒定律.找虎哥给你们投资进行工业化产品化,虎哥太吝啬不给投(才给36分,连个整数都没有....[s:261] ...
我再给你们投.
10楼
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我开始激动。布朗运动这样一个简单例证直接推翻热力学第二定律(按照我的第二种说法,不是推翻而是限定热二律的适用范围)。只是所有专家看着真实的实验陈述着虚假的道理。十分遗憾。
我的提问是这样的。正在做布朗运动的花粉表现的是机械动能,不是热能。这机械动能恰恰来自花粉周围水的热能。利用微小的机件获取花粉的动能,纳米科技也许能做到吧。这样难道不违反热二律吗?
一定要做到。以澄清这百年悬案。用曾经有一段时间被认为不可能实现的第二类永动机造福人类。
qe13(作者)
11楼
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引用第10楼dctyu于2009-03-16 19:56发表的  :
我开始激动。布朗运动这样一个简单例证直接推翻热力学第二定律(按照我的第二种说法,不是推翻而是限定热二律的适用范围)。只是所有专家看着真实的实验陈述着虚假的道理。十分遗憾。
我的提问是这样的。正在做布朗运动的花粉表现的是机械动能,不是热能。这机械动能恰恰来自花粉周围水的热能。利用微小的机件获取花粉的动能,纳米科技也许能做到吧。这样难道不违反热二律吗?
一定要做到。以澄清这百年悬案。用曾经有一段时间被认为不可能实现的第二类永动机造福人类。


老兄,用得着什么纳米技术吗?随便用几个二极管,就可以把电流同向了。想问题还是简单点好~~
12楼
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徐业林在《导弹与航天运载技术》2000年第3期发表了一篇文章。文中详细介绍了无偏二极管的热-电转换作用。时隔多年。遭到以方舟子、何痄庥为首的“打假”人事批判,言违背热二律,是一种变相的第二类永动机,是伪科学。此后又有一批专家重复实验,实验验证了文章里的一切。
奇怪哈。既违背定律,又可重复实验。难道这是个半伪科学?为什么真么说呢,因为伪科学的判定不就是根据违背定律和不可重复实验吗。现在这一半一半的状态怎么讲啊?
13楼
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请楼上就“实验验证了文章里的一切”给出参考文献,谢谢。
14楼
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这就给出。

http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DDYH200003016.htm

【正文快照】:
  编者按无偏二极管是一项新的科技发明,它能将环境中的热能转化为电能。经科技成果评定认为,实验结果真实可信。作者在文中对无偏二极管的结构、制造过程和性能都作了详细说明,而且根据实验结果提出了自己的理论分析。1前言文献「1,2」介绍了一种气体无偏二极管,它能输出电流、电压。截止发稿日期为止,该管已被视察14年,其性能稳定。但由于电流太小,没有应用前景。本文介绍的是一种固体无偏二极管,其电流有很大的提高潜力,有广阔的应用前景。2无偏H极管的制作方法ZI材料材料有硅粉、铬粉、锗粉、磷、钨丝电极、载玻片、可伐合金…
15楼
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我要的是针对12楼“有一批专家重复实验,实验验证了文章里的一切”的参考文献。也就是说,要求文献的第一作者不是徐叶林。
16楼
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有一些文献获得来是要花钱的。舍不得出钱就看不到。然正文快照的作者也绝非徐业林,而是编者按。
17楼
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引用第6楼qe13于2009-03-16 18:59发表的  :
我是楼住。为了方便大家思考,把精力放在重点。我把模型再次简化:

在理想状态下有A B两个绝热透光的空心小球。
A球内注满水,有一粒足够小,重量适当,磁性相当的永磁体,能够在A中做布朗运动。
B球内注满水,有一圈有电阻的铜线。
.......


楼主和dctyu对热力学第二定律没有理解透彻。首先,热力学第二定律和熵这个概念是针对宏观事物的,是大量概率事件在宏观上的体现。

举个例子,一个50C的物体放在25C气温的环境中,有没有可能自发从空气中吸收热量而升高温度呢?如果这个物体只是几个或10几个分子组成的,这是完全有可能的,构成这个物体的分子,运动有快有慢,呈正态分布,而温度是分子平均动能的体现,总有一种偶然的情况,就是某段时间内,这10几个分子中运动慢的分子,都与空气中较快的分子碰撞交换动能,而运动快的分子刚好碰不到空气中的分子,这样的话,构成这个物体的分子平均动能就增加了,物体温度自发上升。

但是如果这个物体是个宏观物体,由成万上亿甚至更多的分子组成,那么这个概率就非常非常低了(但不为0),也许从宇宙诞生到毁灭都不会碰到一次。相反,热量从物体传给空气这个概率就接近100%。热力学第二定律和熵这个概念就是以此为基础的。
18楼
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这世界的发展总是在相互指责中前进的。LS现在坚持“热力学第二定律”,并指责怀疑它的人没有理解透彻,我相信通过LZ的详细解释之后会有些朋友左右为难的。我认为LZ和我都经过了从坚持“热力学第二定律”到怀疑“热力学第二定律”的过程。大家都是这么过来的,越早看穿破绽越好。
讨论这个话题时,在语言上显得非常混乱也是有原因的。因为新的约定俗成的表述还没有形成,所以我常常给出两种表述,并说它们看似不同,实则相同。
19楼
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回到这个问题。

A中水的热量自发传给B中的水,如果这个可以发生的话,要考虑能量如何转换。很明显B中水温升高是由铜线中电流引起的,归根到底就是A中永磁体的动能。而楼主认为布朗运动使得A中水的无规律运动能维持永磁体的动能,从而最终的能量来源是A中水的温度。

其实楼主一直忽略了一个问题,就是永磁体的磁场并非永远不消失的。B中线圈产生的反向磁场会使A中永磁体退磁(如果永磁体足够大,这个影响在短时间内可以忽略),因此楼主叙述的现象根本无法维持下去,到最后,永磁体仍然保持着动能,但已无法使B中线圈产生电流。当然在永磁体磁性消失之前,A中热量自发传给B这个事件是可以发生的,但是是需要做功的(我认为是永磁体中的势能担当这个角色)。
20楼
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本帖已被移动到江湖科学区。同志们可以歇息了。挺热二和反热二的都停止吧。希望论坛能一直保持着这样的秩序。否则大闹起来就像田松说的那种民科激辩了。
qe13(作者)
21楼
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当然在永磁体磁性消失之前,A中热量自发传给B这个事件是可以发生的,但是是需要做功的(我认为是永磁体中的势能担当这个角色)。

话说。什么叫“永磁体的势能”,动力势能?重力势能?貌似都很牵强~
而且,永磁体磁性消失的快慢,受永磁体的材质影响。假设材质支持到消磁速度无限慢。可以了吧。
22楼
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引用第20楼dctyu于2009-03-17 18:20发表的  :
本帖已被移动到江湖科学区。同志们可以歇息了。挺热二和反热二的都停止吧。希望论坛能一直保持着这样的秩序。否则大闹起来就像田松说的那种民科激辩了。


您知道为什么要把这两个帖子移动到江湖科学区吗?首先要明确,江湖科学区并不是伪科学区(伪科学话题会被移动到科学理性论战版),只是说提出的问题、探讨问题的方法与主流科学不一致。为了避免两者发生除了科学问题以外的矛盾而干扰讨论,故设置有江湖科学区。论坛并不去评判主流和非主流具体谁对谁错,都对或者都错,只是提供一个和谐包容的平台。在江湖科学区,您可以自己规定研究方法甚至整个范式,论坛不会要求会员用主流科学的思想来探讨。而在其它区,则有这个要求。
本身这两个帖子提出的问题是适合物理版的探讨的,但是后来的讨论已经超出了主流科学所定义的范式,所以不属于主流科学的内容。很多回帖丝毫不从热力学定律来追问为什么会出现可以从低温热库向高温热库无熵变搬热的命题,而是以一个命题为深信不移的条件,一口咬定热力学定律有问题。这种研究问题的方法不是主流科学范式所定义的方法。这是把帖子移动到江湖科学版的主要原因。
您可以提出命题,但是应该先检验命题,不论是理论检验还是实验检验都可以。将一个没有检验的命题看做定理或公理来证明定律不正确,这不是主流科学的方法。
qe13(作者)
23楼
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引用第22楼1211于2009-03-17 22:49发表的  :


您知道为什么要把这两个帖子移动到江湖科学区吗?首先要明确,江湖科学区并不是伪科学区(伪科学话题会被移动到科学理性论战版),只是说提出的问题、探讨问题的方法与主流科学不一致。为了避免两者发生除了科学问题以外的矛盾而干扰讨论,故设置有江湖科学区。论坛并不去评判主流和非主流具体谁对谁错,都对或者都错,只是提供一个和谐包容的平台。在江湖科学区,您可以自己规定研究方法甚至整个范式,论坛不会要求会员用主流科学的思想来探讨。而在其它区,则有这个要求。
本身这两个帖子提出的问题是适合物理版的探讨的,但是后来的讨论已经超出了主流科学所定义的范式,所以不属于主流科学的内容。很多回帖丝毫不从热力学定律来追问为什么会出现可以从低温热库向高温热库无熵变搬热的命题,而是以一个命题为深信不移的条件,一口咬定热力学定律有问题。这种研究问题的方法不是主流科学范式所定义的方法。这是把帖子移动到江湖科学版的主要原因。
您可以提出命题,但是应该先检验命题,不论是理论检验还是实验检验都可以。将一个没有检验的命题看做定理或公理来证明定律不正确,这不是主流科学的方法。


老大,我才是LZ……
24楼
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引用第21楼qe13于2009-03-17 21:05发表的  :
当然在永磁体磁性消失之前,A中热量自发传给B这个事件是可以发生的,但是是需要做功的(我认为是永磁体中的势能担当这个角色)。

话说。什么叫“永磁体的势能”,动力势能?重力势能?貌似都很牵强~
而且,永磁体磁性消失的快慢,受永磁体的材质影响。假设材质支持到消磁速度无限慢。可以了吧。


一点都不牵强。磁场毫无疑问是具有势能的(不过磁场力是非保守力,和重力势能有些不一样,这里撇开不讲)。

你说到永磁体的材质如果很好的话,磁性在反向磁场作用下消失得很慢这点不假,但是你要注意的是这样的材质在原先充磁的时候,也就更加难充上,需要更多的能量。消磁速度无限慢的材质是不存在的,因为这样的材质充磁速度同样无限慢。
qe13(作者)
25楼
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引用第24楼qwernet于2009-03-18 00:43发表的  :


一点都不牵强。磁场毫无疑问是具有势能的(不过磁场力是非保守力,和重力势能有些不一样,这里撇开不讲)。

你说到永磁体的材质如果很好的话,磁性在反向磁场作用下消失得很慢这点不假,但是你要注意的是这样的材质在原先充磁的时候,也就更加难充上,需要更多的能量。消磁速度无限慢的材质是不存在的,因为这样的材质充磁速度同样无限慢。


你真把磁铁当储电池了~你说有势能,不对它做功的情况下你把能量磁铁的“能量”提取出来看看。
26楼
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引用第22楼1211于2009-03-17 22:49发表的  :
……江湖科学区并不是伪科学区(伪科学话题会被移动到科学理性论战版),只是说提出的问题、探讨问题的方法与主流科学不一致。为了避免两者发生除了科学问题以外的矛盾而干扰讨论,故设置有江湖科学区。论坛并不去评判主流和非主流具体谁对谁错,都对或者都错,只是提供一个和谐包容的平台。……
……很多回帖丝毫不从热力学定律来追问为什么会出现可以从低温热库向高温热库无熵变搬热的命题,而是以一个命题为深信不移的条件,一口咬定热力学定律有问题。……
您可以提出命题,但是应该先检验命题,不论是理论检验还是实验检验都可以。将一个没有检验的命题看做定理或公理来证明定律不正确,这不是主流科学的方法。

斑竹已经指明江湖科学区不是伪科学区。那么还有继续探讨的希望。但无论如何我还是要暂时先抛开主题,说一下讨论问题的方式方法。
很多回帖丝毫不从热力学定律来追问为什么会出现可以从低温热库向高温热库无熵变搬热的命题,而是以一个命题为深信不移的条件,一口咬定热力学定律有问题。这主要产生于很多回帖丝毫不从热力学定律来追问为什么会出现不能从低温热库向高温热库无熵变搬热的命题,而是以一个命题为深信不移的条件,一口咬定热力学定律绝对的正确。
我在其他的帖子中也指出,当证明或者证伪“热力学第二定律”的时候,是不能把“热力学第二定律”搬出来作为前提的。否则就像是问“为什么你是人?”回答:“因为我是人,所以我是人。”
在大家都不把“热力学第二定律”做前提后。我看哪位大虾按奈得住。
27楼
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引用第22楼1211于2009-03-17 22:49发表的  :


……在江湖科学区,您可以自己规定研究方法甚至整个范式,论坛不会要求会员用主流科学的思想来探讨。而在其它区,则有这个要求……

我来颁布讨论本帖的基本范式。如果斑竹认为以下根本就是和主流科学范式相同的范式。那么还请将本帖移动回物理板块。之前的楼层(包括本楼)违背范式还请大家相互谅解。

证明热二律的应该用
前提:不能包括热二律本身(出现包括了的情况属于作者用错了方式方法)。
过程:要严密,运用所学知识,不偷换概念。
结论:热二律正确,不论什么情况都正确。不可能有第二类永动机出现。

证伪热二律的应该用
前提:不能包括热二律本身(出现包括了的情况属于作者在和大家玩头脑风暴)。
过程:要严密,运用所学知识,不偷换概念。
结论:热二律错误。至少可以这样说:热二律仅在卡诺循环机里正确,可以存在不同于卡诺循环机的第二类永动机。
28楼
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引用第25楼qe13于2009-03-18 08:14发表的  :


你真把磁铁当储电池了~你说有势能,不对它做功的情况下你把能量磁铁的“能量”提取出来看看。


磁场当然有势能了。一块磁铁附近如果放一块铁,或者用另一块磁铁极性相反地对着,没有阻力的情况下,它们会相互吸引运动,这是势能转化为动能的过程。相反,如果另一块磁铁以同极性的一面向它运动,那么它就会被减速最后弹回,这是动能转化为势能最后又转化为动能的过程。

不过磁场的势能与重力势能、弹性势能、电势能这些有很大不同。磁场势能是一种矢势。因为磁场是旋涡场(一种非保守力场),旋度不等与零。
29楼
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引用第19楼qwernet于2009-03-17 18:06发表的  :
回到这个问题。

A中水的热量自发传给B中的水,如果这个可以发生的话,要考虑能量如何转换。很明显B中水温升高是由铜线中电流引起的,归根到底就是A中永磁体的动能。而楼主认为布朗运动使得A中水的无规律运动能维持永磁体的动能,从而最终的能量来源是A中水的温度。

其实楼主一直忽略了一个问题,就是永磁体的磁场并非永远不消失的。B中线圈产生的反向磁场会使A中永磁体退磁(如果永磁体足够大,这个影响在短时间内可以忽略),因此楼主叙述的现象根本无法维持下去,到最后,永磁体仍然保持着动能,但已无法使B中线圈产生电流。当然在永磁体磁性消失之前,A中热量自发传给B这个事件是可以发生的,但是是需要做功的(我认为是永磁体中的势能担当这个角色)。

我从这里找突破口。qwernet硕士有意改变原来的题意,将永磁体改变为非永磁体。同时又承认在磁性消失前有作用。这不是和LZ的意思一样的吗?

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