汽修学徒 挑战热力学第二定律
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~
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来自 江湖科学
2009-3-18 21:16:39
50楼
相互监督约定范式。
“看来你的语文没有你想象中那么好。。。”这一句直接伤感情了。我若加以还击,本帖还不乱套?
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2009-3-18 21:26:22
qe13(作者)
51楼
直流电你别这么说,虽然我的语文在别人眼中不好,不过一对一的话,还没到劳烦你的地步。
不过这么好的学术讨论氛围里面,玩文字游戏,岂不是对不起大家辛辛苦苦建立的成果并且成了某些别有用心的人的帮凶?
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52楼
引用第51楼qe13于2009-03-18 20:57发表的  :


我晕~非要引我离题
画错重点词了
1、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)。”
.......


晕!看来你还没理解我的意思。我这两句话并没有什么矛盾。总结起来有几点:

1、A中热量能转移到B上。
2、这个过程需要做功。
3、势能担当做功的角色。

是说哪点矛盾了?

另外,你看清楚,我说“你提出完全不可能退磁的永磁体”回复的是dctyu,不知道他为什么要给你的模型提这样一个规则,我只好反驳了。

唉,非要我也离离题。。。
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2009-5-16 09:24:50
2009-5-16 09:24:50
53楼
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。

江湖科学区也是可以发贴的,大家照样能讨论
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54楼
不再为这个话题而义愤填膺了。不过我仍然表态:热力学第二定律是可以被违反的。第二类永动机是显然存在的,不论是自然的还是人工的。耽误不耽误年轻人大好时光的话语,说不动我对热力学第二定律可违反这一事实的坚持。我将来要是通过理论或实验证明了观点,坛子上坚持热二律的可不要后悔(是不是说得太严重了。其实不论结果如何,别人既不会多一块肉,也不会少一块肉)。事实上LZ已经找到反例,这已经是个证据。但是,看来这一小点证据还不够似的。

我还始终坚持普朗克科学定律:一个新的科学真理取得胜利并不是通过让它的反对者们信服并看到真理的光明,而是通过这些反对者们最终死去,熟悉它的新一代成长起来。
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2009-5-17 00:14:44
55楼
单就讨论的方法而言,本主题有接近50%的内容是符合科学理性的,所以暂且移回物理版。
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2009-5-30 12:16:18
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56楼
只抱有科学理性还不够。起码还要判断谁用的概念合理(没有拿自己还没掌握的概念作为基础),以及谁的推理自洽(不存在无中生有的结论),还有谁的方法正确(论题本身不作为前提)。
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2009-7-6 23:48:07
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57楼
我猜想是导体中电子太多,涨落的方向不一致,所以宏观上不能产生电流
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58楼
磁场本身有熵阿,这个实验再次平衡后,磁场在不停变化,产生的熵增大效应是会大于气体温度不均的熵减效应的。
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2009-7-9 17:17:53
2009-7-9 17:17:53
59楼
高中物理选修1-2第36页。
热力学第二定律也可以表述为:任何孤立系统,它的总熵永远不会减小。……
这里说的“孤立系统”,指的是与外界没有物质交换,热交换,与外界也没有里的相互作用,电磁相互作用的系统。这就排除了外界的影响,强调了过程的自发性。

也即上楼
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2009-7-27 22:01:48
2009-7-27 22:01:48
60楼
按设想,两球间是通过电磁场传递能量,但条件中说是球绝热的,因此是不可能有电磁波或者说光子穿越两球,球是不可能透明的.因此若球是绝热的,不可能通过电磁感应传递能量.
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2009-7-28 10:40:34
61楼
汗一个,按这个理论根本就不用什么磁铁。
你拿一个灯泡,灯丝里的自由电子也要做布朗运动,也就产生随机电流,然后“不管电流多小,灯丝都发光”。

大家看出来问题没有,A,B两个球之间的辐射是双向的,A向B辐射,B也向A辐射,当两者平衡是没有净的能量流动了,所以一开始的“绝热透光“假定就和”理想二极管“的设想一样不成立。
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2009-8-3 19:45:31
2009-8-3 19:45:31
62楼
引用第61楼rc5于2009-07-28 10:40发表的  :
汗一个,按这个理论根本就不用什么磁铁。
你拿一个灯泡,灯丝里的自由电子也要做布朗运动,也就产生随机电流,然后“不管电流多小,灯丝都发光”。

大家看出来问题没有,A,B两个球之间的辐射是双向的,A向B辐射,B也向A辐射,当两者平衡是没有净的能量流动了,所以一开始的“绝热透光“假定就和”理想二极管“的设想一样不成立。

确实能在某种层次上接受灯丝发光的比喻。也就是任何物质都向外辐射红外线。

A、B球在开始就是设置成不平等的。B吸收A的热量多,但A吸收B的热量少。

建议从6L开始。再看看后面的讨论谁的依据更有力。
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2009-8-12 10:58:29
2009-8-12 10:58:29
63楼
这两个人掐起来了。。还很厉害。支持。。大力支持。
说不定就掐出个热力3,4,5定律来。
也许会引出个其他的什么东西出来。
我以为我们千万不要用先人的条条框框来对待新问题。
这样会很快就要了新事物的命。知识宝库就老是让老太的经典占据。
新的东西永远也补充不进去。也许你我他都不能掐出过结果来。
但是热闹了会有高人出来的。。。
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2009-8-13 09:29:19
64楼
在试图推翻"先人的条条框框"前,首先要把"先人的条条框框"学好才行。

中科院不是每年都收大量试图解决歌德巴赫猜想的信件,许多人还是用中学甚至小学的方法在证明,结果一事无成。
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65楼
没有看出来布朗运动机与歌德巴赫猜想是两件不同的事情吗?
我想中科院未必没收到过有关布朗运动机的信件。
在这方面中科院的大号人物还不如中学甚至小学的人才。这是我的意见。
真理总有昭雪的一天。民科们都盼望着呢。
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2009-8-14 18:33:09
66楼
本主题讨论倾向 相对符合江湖科学版的标准
移往江湖科学发布
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67楼
二度移往江湖科学,说明这当中的界定很模糊。也难怪,要界定清晰是很难的。也用不着为难管理员大人。
大家都只是在表达自己的意见。孰是孰非是个时间函数。
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2009-10-13 09:11:43
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68楼
LZ竟然忽视了黑色的B瓶辐射能力也远强于A瓶,考虑到这个因素,A瓶和B瓶间的热传递应该有个平衡点
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69楼
如果开始就人为假设“A、B球在开始就是设置成不平等的。B吸收A的热量多,但A吸收B的热量少”,还不如开始就假设两球间有个单向反射镜来的简单些。
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2010-5-28 21:46:53
2010-5-28 21:46:53
70楼
挖坟。
都知道我想干什么。
来,链接两个。
https://www.kechuang.org/t/25715
https://www.kechuang.org/t/12570
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2010-6-10 17:59:47
2010-6-10 17:59:47
71楼
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……

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2010-9-2 00:06:00
2010-9-2 00:06:00
72楼
小俊关于热二和熵的描述十分正确,概率是关键。
不过反驳这个例子,我认为61和69楼正解。 即能量转移是双向的,会有涨落,但不会有宏观的能量转移。
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2010-9-27 17:13:13
2010-9-27 17:13:13
73楼
楼主的思考非常好!
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2011-1-15 01:53:06
2011-1-15 01:53:06
74楼
无偏二极管突破热力学第二定律面对机遇徐业林催生中国的诺贝尔奖得主
源自科技创新导报2010年25期10页《新型热机改变内部热容发现新的热动力原理》,“新”文作者是在没有任何假设条件下揭示新的热动力原理并且证明卡诺定理和热2律错误,作者反思卡诺热机的研究不是为了指导人们在实践中如何提高热机对热能的利用效率,而主要是从热功转化的普遍形式上揭示客观世界,我们的世界观要和客观世界相符合。卡诺指出热机的最大工作效率不能大于η蕴含热2律的热寂世界观。以前人们感觉热寂世界观违背事实,但是都没有能够像 “新”文这样从热功转化的普遍形式从根本上证明热寂世界观错误。
  卡诺定理和热2律仅仅是分析气体膨胀压缩过程得出来的结论。卡诺热机的循环过程中其内部热容只有2种变化情形:其恒温膨胀或压缩过程其实就是让卡诺热机的热容变为无穷大的一种情形,而绝热膨胀或压缩过程就是让它的热容变为最小的一种情形。仅仅从这2种情形来分析,那么任意两条绝热线不可能相交。就在它的内部加入固体物质后,产生了随意改变它的热容的新情形,使得绝热过程从始态到终态的P—V线可以被任意改变,结果是2条绝热线能够相交,具体方式有二种: 方式(1)把固体物质放入热机之中然后从热机之中取出,这个方式还没有违背热2律。由此引出方式(2)直接利用热机中的固体物质的热涨冷缩循环来对外做功,只有这个方式能够证明热2律不成立。

“新”文的讨论突破仅仅对气体分析的限制进而利用了固体的热涨冷缩对外做功——联系到固体的自然复原或自发序化等特性作用于热机的循环过程。新型热机内固体物质旁边的空腔可以想象是一个对外做功的齿轮装置。实际上固体的热胀冷缩可以释放很大力量,固体的升温热涨可以推动齿轮传动,固体的降温收缩复原还可以拉动齿轮传动——总是把热量转化为对外做功。
理想气体缺少固体物质那样的热涨冷缩——没有自然复原或自发序化的性质。当容器中的气体在没有外压(或大气压)时不论受冷与受热都会膨胀。气体降温之后不会冷缩复原(像固体热涨冷缩那样自然复原)。固体物质降温就要收缩。容器中的气体受外压时因为温度变化影响出现膨胀压缩平衡波动的收缩现象不是冷缩性质。气体的膨胀过程能够对外做功,如果要气体收缩复原必须靠外界克服气体的压力对气体做功来压缩气体才能复原,气体绝热膨胀然后压缩复原的循环在理想条件下的特征是具有可逆性。(根据查理定律P=nKT,针对一定密度(体积)的气体,当温度越高气体压力越大,这时,气体膨胀就可以对外界做更大的功。同样针对一定密度(体积)的气体,当温度越低气体压力越小,这时,外界只要对气体做更小的功就可以让气体压缩复原。高温膨胀、低温压缩就是形成卡诺热机效率η的思路。)

气体的绝热膨胀过程和固体的热涨过程都能够把部分热量转化为对外做功,二者在收缩复原上有明显区别,固体物质冷缩过程是自然的复原还能够把热量转化为对外做功而不需要接受外功在此露出端倪——固体的热涨然后冷缩复原可以使部分热量转化为对外做功。比较单一热源的气体绝热膨胀然后收缩必须靠外功作用来完成(绝热压缩过程)才能够复原——气体的绝热膨胀然后压缩复原不可能有热量转化为对外做功。固体和气体的这个区别反映了固体物质遵守一个不同于气体的新的热动力原理。这就是“新”文的物理基础和根据。
创新对于原来慨念有发展很正常,热力学准静态过程是指系统十分接近于静态平衡的变化。这样利用气体的膨胀对外做功时可以输出最大的有用功,反之外界压缩气体复原时只需要做最小的功。用准静态过程可以解释可逆过程。现在有了新型热机,其绝热循环准静态过程中要同时利用热机内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功。 “新”文之中为了区别和提示新型热机在准静态条件下,利用内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功,用准静态过程和可逆过程2个说法来区分:“新”文之中准静态过程要利用固体的热胀冷缩对外做功,而可逆过程不利用固体的热胀冷缩对外做功。
单一热源中热机内气体的绝热膨胀压缩复原和固体的热涨冷缩复原的热功转化差别:单一热源中气体的绝热膨胀然后压缩复原时热量不可能转化为功,然而固体的热涨然后冷缩复原可以使部分热量转化为对外做功。这个区别是否存在决定“新”文真伪。
因为单一热源的卡诺热机的绝热循环过程是不留痕迹的升温和降温,因此,固体物质必须放入卡诺热机之中,在理想条件下固体就随热机的循环过程也出现不留下任何痕迹的升温和降温,实现热涨冷缩循环。这样,如果利用热机内部固体物质的热涨冷缩循环来对外做功,固体可以使部分热量转化为对外做功,同时,还有改变卡诺热机的内部热容的效果——产生绝热膨胀过程和绝热压缩过程这2条绝热线相交,并且在改变它的内部热容的贡献中不留下任何痕迹。所以:热力学第二定律结论不成立。分析这一个改变热机内部热容方式的结论是:新型热机进行循环工作的4个过程中,同时利用热机内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功,这时,新型热机的循环工作不仅能够把热量完全转化为功输出,同时产生消除熵的效应。这个结论没有丝毫问题。这样的分析只是为了揭示新的热动力原理。实际上也不会真的利用固体的热涨冷缩来不停地对外作功。
大多数物质(例如气体)都不具有自然复原或自发序化的性质,它们遵守热2律趋向熵增结果,同时少数固体物质的热涨冷缩、热磁、热电却具有自然复原或自发序化性质,它们放入新型热机之中作用,能够消除熵,反映出自然界还存在一个热动力原理,这点请读者深思。现代又出现了一类新型热机和装置,如日本研制的“热磁发电机”、中国制造的“无偏二极管”都应用了这个新的热动力原理。(提示;它们现在不能实用。)读者据此探索新型热机,有一个人可以成为诞生在中国的诺贝尔奖得主,这点不是主要的,主要在于揭示出理想热机更深刻的意义——人类发现自己在能源方面能够得到解放。
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2011-1-21 23:15:42
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75楼
无偏二极管突破热力学第二定律面对机遇徐业林催生中国第一诺贝尔奖得主
源自科技创新导报2010年25期10页《新型热机改变内部热容发现新的热动力原理》,“新”文作者是在没有任何假设条件下揭示新的热动力原理并且证明卡诺定理和热2律错误,作者反思卡诺热机的研究主要是从热功转化的普遍形式上揭示客观世界,我们的世界观要和客观世界相符合。卡诺指出热机的最大工作效率不能大于η蕴含热2律的热寂世界观。以前人们感觉热寂世界观违背事实,但是都没有能够像 “新”文这样从热功转化的普遍形式从根本上证明热寂世界观错误。
  卡诺定理和热2律仅仅是分析气体膨胀压缩过程得出来的结论。卡诺热机的循环过程中其内部热容只有2种变化情形:其恒温膨胀或压缩过程其实就是让卡诺热机的热容变为无穷大的一种情形,而绝热膨胀或压缩过程就是让它的热容变为最小的一种情形。仅仅从这2种情形来分析,那么任意两条绝热线不可能相交。就在它的内部加入固体物质后开拓出多种联系,产生了随意改变它的热容的新情形,使得绝热过程从始态到终态的P—V线可以被任意改变,结果是2条绝热线能够相交,具体方式有二种: 方式(1)把固体物质放入热机之中然后从热机之中取出,这个方式还不能证伪热2律。由此引出方式(2)直接利用热机中的固体物质的热涨冷缩循环来对外做功,只有这个方式能够证明热2律不成立。
任何形式的热机,不论你怎样改变热容或者使用什么工作介质,热2律认为都不可以把单一热源的热量转化为有用功。那么,设计热机分别利用气体或者固体的特性进行循环工作:理想气体(以及许多自发物理现象)没有自然复原或自发序化等特性,其自发膨胀的方向在进行循环工作过程中必然产生熵趋向增加的结果。但是,少数固体物质的热涨冷缩、热磁、热电却具有自然复原或自发序化性质,把固体物质放入在热机内部,在进行循环工作过程中,同时利用固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功,这时,热机的循环工作不仅能够把热量转化为功输出,同时产生消除熵的效应。二者相比较结论相反。
“新”文的讨论突破仅仅对气体分析的限制进而利用了固体的热涨冷缩对外做功——联系到固体的自然复原或自发序化等特性作用于热机的循环过程。新型热机内固体物质旁边的空腔可以想象是一个对外做功的齿轮装置。实际上固体的热胀冷缩可以释放很大力量,固体的升温热涨可以推动齿轮传动,固体的降温收缩复原还可以拉动齿轮传动——总是把热量转化为对外做功。
理想气体缺少固体物质那样的热涨冷缩——没有自然复原或自发序化的性质。当容器中的气体在没有外压(或大气压)时不论受冷与受热都会膨胀。气体降温之后不会冷缩复原。固体物质降温就要收缩。容器中的气体受外压时因为温度变化影响出现膨胀压缩平衡波动的收缩现象不是冷缩性质。气体的膨胀过程能够对外做功,如果要气体收缩复原必须靠外界克服气体的压力对气体做功来压缩气体才能复原,气体绝热膨胀然后压缩复原的循环在理想条件下的特征是具有可逆性。
气体的绝热膨胀过程和固体的热涨过程都能够把部分热量转化为对外做功,二者在收缩复原上有明显区别,固体物质冷缩过程是自然的复原还能够把热量转化为对外做功而不需要接受外功在此露出端倪——固体的热涨然后冷缩复原可以使部分热量转化为对外做功。比较单一热源热机内的气体绝热膨胀然后收缩复原必须靠外功作用来完成(绝热压缩过程)——气体的绝热膨胀然后压缩复原不可能有热量转化为对外做功。固体和气体的这个区别反映了固体物质遵守一个不同于气体的新的热动力原理。这就是“新”文的物理基础和根据。
热机内气体的绝热膨胀压缩复原和固体的热涨冷缩复原的热功转化差别:气体的绝热膨胀然后压缩复原时热量不可能转化为功,然而固体的热涨然后冷缩复原可以使部分热量转化为对外做功。这个区别是否存在决定“新”文真伪。
创新对于原来慨念有发展很正常,热力学准静态过程是指系统十分接近于静态平衡的变化。这样利用气体的膨胀对外做功时可以输出最大的有用功,反之外界压缩气体复原时只需要做最小的功。用准静态过程可以解释可逆过程。现在有了新型热机,其绝热循环准静态过程中要同时利用热机内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功。 “新”文之中为了区别和提示新型热机在准静态条件下,利用内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功,用准静态过程和可逆过程2个说法来区分:“新”文之中准静态过程要利用固体的热胀冷缩对外做功,而可逆过程不利用固体的热胀冷缩对外做功。
因为卡诺热机的绝热循环过程是可逆的升温和降温,因此,固体物质必须放入卡诺热机之中,在理想条件下固体就随热机的循环过程也出现可逆的升温和降温,实现热涨冷缩循环。这样循环工作中,如果再利用热机内部固体物质的热涨冷缩循环来对外做功,就不同于可逆过程了,因为固体可以使部分热量转化为对外做功,同时,还有改变卡诺热机的内部热容的效果——产生绝热膨胀过程和绝热压缩过程这2条绝热线相交,并且在改变它的内部热容的贡献中不留下任何痕迹。所以:热力学第二定律结论不成立。分析得到的结论是:新型热机进行循环工作的4个过程中,同时利用热机内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功,这时,新型热机的循环工作不仅能够把热量转化为功输出,同时产生消除熵的效应。这个结论没有丝毫问题。本文这样设计只是为了分析揭示新的热动力原理。实际上也不会真的利用固体的热涨冷缩来不停地对外作功。
现代有几种新型热机和装置,如日本研制的“热磁发电机”、中国制造的“无偏二极管”都应用了这个新的热动力原理。(提示;它们现在不能实用。)读者据此探索新型热机,有一个人可以成为诞生在中国的诺贝尔奖得主,这点不是主要的,主要在于揭示出理想热机更深刻的意义——人类发现自己在能源方面能够得到解放。
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2019-2-16 14:36:16
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76楼

搞射电望远镜搜信息偶然搜出这篇帖子来,以我初中的物理水平班门弄斧两句:让小灯泡亮也好,让对面小球变热也好,其能量似乎都是磁化磁铁时给磁铁冲进去的?

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