结晶过程不是从无序到有序的过程吗?
要想晶体长得好,温度恒定很重要。
这怪呀。有什么解释没?
来自 江湖科学
2011-7-14 23:01:58
1楼
恒定温度下(做得足够好),溶质的析出只决定于水的蒸发,而恒温无风湿度不变条件下水蒸发速率基本恒定,所以溶质析出速率恒定,容易长出形状比较好的晶体。
如果温度改变,一般溶质溶解度都会受温度影响甚至相当受温度影响,而水的蒸发也受温度影响,温度发生改变,溶质的溶解-析出平衡就会打破,晶型可能会发生不良变异,因为各部位堆积速率可能是不同的,一旦平衡打破,速率进一步发生改变就可能出现畸形。
纯属个人观点。。。
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dctyu(作者)
2楼
结晶过程在无蒸发下也能进行。那就是过饱和溶液。
热扩散作用既溶解溶质又析出溶质,达到动态平衡。可是,动态平衡中有演化趋势。

用粉末的溶质制做过饱和溶液。结果表现出来的现象是 看起来未溶解的粉末状的溶质 “变形金刚” 成规则的晶体。这不能不说是自发进行的。

奇怪的是就算与外界绝热仍然进行结晶过程(此时不保证温度恒定)。一直发展到不可再继续有序为止。
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2011-07-15 22:37:25
dctyu(作者)
3楼
我兴奋地又想进江湖版了。好玩极了。

做出如下设计:
制作封闭的容器盛放过饱和溶液。
在容器侧壁上制造粗糙表面。等待粗糙表面上长出晶体。
考虑溶质性质和晶体大小。让表面附着力刚好在晶体大小快到极限时使晶体自动脱落。

整个容器里的景象是 侧壁上不断地在析出晶体,而长大的晶体自动落入底部。底部的晶体又在热扩散作用下分解。分解出的溶质又在侧壁上析出。循环往复有什么意义吗?

有的!
结晶是放热的,溶解是吸热的。容器侧壁比底部热。
咋么咋么地蛋疼地温差又出来了。而且是无外界做功自动出来的。真懂卡诺循环机的同学绝对不会说有温差还不能利用之。
而利用了温差获得能以后,容器内的总热能减少了。平均温度降低了,接着从空气获取内能。

还可利用结晶过程中的放电现象,直接获得能。
利用了放电现象获得能以后,容器内的总热能减少了。平均温度降低了,接着从空气获取内能。
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dctyu(作者)
4楼
晶体落下的重力势能也不是随便就浪费的。这些重力势能的来源是热扩散的搬运作用。

市场上有种好看的玩具。内盛两种液体,只需倒置一下,就形成好看的流动。

若是晶体析出又脱落,是不是更好看?关键的概念性突破在于 不需要倒置一下。内装简易轻质涡轮,点亮小小二极管,定成第二类永动机原型。
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dctyu(作者)
5楼
更可怕的是气体。现象更简单,实现更容易。

简单地,氧气溶解于纯水。

做出如下设计:
制作封闭的容器盛放纯水,上方气泡是纯氧气。
在容器侧壁和底面上制造粗糙表面。等待粗糙表面上长出气泡。
气泡越长越大,终会自动脱落。

整个容器里的景象是 侧壁和底面上不断地在析出气泡,而长大的气泡自动升到顶部。顶部的氧气又在热扩散作用下进入液体。又在侧壁和底面上析出。

气泡的上升实质是液体下沉。液体微小流动驱动轻质涡轮,点亮小小二极管,定成第二类永动机原型。
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dctyu(作者)
6楼
要是这么说的话。那些长期静置的封闭瓶装碳酸饮料有没有缓慢地产生气泡并建立循环往复的过程?谁给个答案?
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2011-07-16 07:59:08
7楼
首先,关于无序到有序,这的确是熵减,但它也是焓减。
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8楼
然后关于理想实验,实际情况大概是无法循环,温度越来越低,结晶越来越多。(这算种感觉…问我为什么,我一两句也说不清,还记得牛顿摆的问题?我是相信我的感觉的^)
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dctyu(作者)
9楼
不会无法循环的。

首先指出互联网络大环境下。有大量的什么二定律的讨论。大多固定地抓住开放系统,封闭系统,绝热系统。双方各有所持,混乱无比。
愚发现任何一个二类什么机设计,既利用开放系统,又利用封闭系统。既利用绝热,又利用不绝热。想不被任何一方忽悠,就需要您仔细看设计要领。
就拿3L所述的模型。溶质被热扩散作用从底部搬运到侧壁。此过程是封闭的绝热的系统下能够完成的。注意:没有说放在不绝热的开放系统就不能完成。有逻辑能力的观者一定注意,很多时候总会有一方偷换此概念。
若想利用系统中的能,不开放是不行的。开放就是要能量出来为之所用。所以开放系统是二类什么机的必要条件。
若想给予系统热能,绝热也是不行的。绝热了,就不能从空气、海洋里吸热了。所以不绝热是二类什么机的必要条件。

所以“温度越来越低”就被否认了。
“结晶越来越多”也不会的,基本的溶解度知识了。
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10楼
二类的某机我比较熟悉的也就那个甘油膨胀和水银柱的了。不过他的原理我还是知道的......您的实验不妨自己做一下,要是一个月(沉淀溶解平衡这事儿得慢慢来)结晶不明显增多咱再继续,毕竟想成为某机至少得循环起来。我也看看我直觉对不对......
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dctyu(作者)
11楼
恩。指出有个词用得有歧义。免得被揪出来批评。先特此声明用意。

过饱和溶液 是真的 过度饱和的溶液。在有晶种的情况下迅速变成 饱和溶液 和 未溶解溶质 的混合液。

而前面所说 过饱和溶液,当然是指 饱和溶液 和 未溶解溶质 的混合液。
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2011-07-17 16:03:06
dctyu(作者)
12楼
比较好笑的是,我买了瓶雪碧,看了许久。不开封,真TNND有气泡越来越大,最后脱落上浮。

不过暂时不算严谨的结果。

不过你们也要给出界限,什么样的做法算无懈可击。我努力做到。再给你们观察结果。
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dctyu(作者)
13楼
根据已看到气泡会越来越大的现象。
大家说,我打开瓶盖,丢一片多坑的饮料瓶碎片到瓶里。再扭上瓶盖。怎么样。
虽然浪费点气体,但好歹提供了“气泡种子”。
大家说,静置多长时间才能建立开过一次盖以后的新平衡。
大家说,建立新平衡后有没有气泡不断地产生?
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dctyu(作者)
14楼
制做白糖-糖水混合液失败了。心理没数,没想到这么能溶,半瓶白糖(放坏没舍得扔)全都溶解了。很显然这几天来灌水灌多了。
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2011-07-18 10:21:45
dctyu(作者)
15楼
郑重地向大家报告。

长期静置的封闭的碳酸饮料里有气泡产生并上浮。这个现象永远存在。前提是至少有一个"气泡种子"。

“气泡种子”指瓶壁上的坑。坑很小。瓶子在生产中的缺陷造成坑,或用钢针对塑料片扎眼造成坑。

现象是确定无疑的。不信者尽管重复这个花不了几个钱的实验。

千奇百怪的解释也会出来的。到底谁的解释成功呢?

我指认:气泡的上升就是液体的下沉,液体释放重力势能。气泡的产生造成液体的抬升,液体获得重力势能。当气泡的产生和上浮的速率恒定时,液位保持恒定。此时液体没有持续获得重力势能,也没有持续释放重力势能。液体里有的是动能!
我指认:动能从热运动的搬运作用中得来。不怕阁下狠批,就怕阁下找不到其他成功的解释。
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16楼
这个不会违反热力学第二定律

一个瓶子放在20度恒温恒湿的环境中,内盛40度饱和KNO3溶液,等待溶液冷却到20度时,析出的晶体沉积在瓶底。
然后这些晶体会长得越来越规则,小的碎块变成大的整块,颗粒变成条状。他们会围绕晶核生长,也就是底下的晶体,而不是围绕瓶子的粗糙内表面。
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dctyu(作者)
17楼
版主忽视了粗糙表面作为外来条件比光滑表面更容易产生晶核。相对于光滑表面,粗糙表面更容易“挂住”已存在的晶体。结晶过程不在乎重力方向。晶体成长到表面“挂不住”时才会落入底部。

而且,底部的晶体不断地长高的现象不可忽视。溶质分子明摆着被热运动搬运到高处,获得了重力势能存储于晶体。晶体也有强度的。随着时间推移,就会有撑不住的晶体倒塌。这一动态的景象既可在封闭绝热下完成,又能在开放不绝热下完成。
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2011-07-20 23:27:29
2011-7-20 23:27:29
dctyu(作者)
18楼
气泡实验还在继续。总结经验,提出下一个方案。
一个瓶子内,气泡种子不能多,一个最好。您可以始终看见一个长大,脱落;又一个长大,脱落。
据观察,气泡种子多了以后,似乎是"长大作用"平均施加于每个气泡上,如此过程就极度缓慢了。

提出下一个方案是分瓶。用 2mm * 2mm 占地面积的瓶子最好。制造许许多多这样的小瓶,灌装碳酸水并封口。在每个小瓶瓶底有气泡种子的前提下。看所有小瓶集体壮观景象。
哪位仙人想个办法,把每个小瓶里发生的那么小点功率取出来。电压大于0.7V定能用普通二极管整流。然后依靠庞大数量的小瓶形成可用的功率,点亮发光二极管。

联想到结晶实验,也应该分瓶。
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2011-07-21 06:52:30
19楼
鉴于这个结果,我开始越来越感兴趣了。
对于气泡降低要求,如果这个能持续循环一个礼拜,我也来做做看^
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dctyu(作者)
20楼
继续对小气泡长大的细节分析。

如果一个容器内有两个气室,那么两个气室的气压是相等的(忽略液位高度差产生的压强)。两个气室的体积一直不变。
可是,气室的经验不适合小气泡。小气泡的表面张力不可忽略。小气泡与气室寻求气压平衡的过程中,小气泡长大,气室失去等体积的气体。
即使计入液位高度差产生的压强,以上过程依然存在。

如果以上分析不错,那么分瓶设计也是达不到目的的。结成气泡的速率被离子搬运速率决定着。

定义离子搬运速率是单位时间内搬运离子的数量。它有如下性质:
离子搬运速率由气室与液体分界面的面积决定,也由 全体小气泡 与液体分界面的总面积决定。
离子搬运速率还与液体内离子扩散速率有关。
离子搬运速率还与小气泡的表面张力有关。

小气泡越多越好,这是我们需要的。因此在不改变实验材料的基础上唯一能改变的是气室与液体分界面的面积。
所以优先的下一个方案是:把瓶子横过来。
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2011-07-25 19:27:19
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21楼
先不说某机的事,结晶这个真没什么好奇怪的。按楼主的观点我收拾屋子是不是屋子也熵减了⋯⋯当然是拿收拾之前的屋子和收拾之后的比,这显然就荒谬了。
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2011-07-31 11:19:32
2011-7-31 11:19:32
dctyu(作者)
22楼
至于收拾屋子的比喻是否恰当,LS没有思考。

有关自发熵减问题还是归根于宏观到微观的 连续 过渡。连续的!强调没有分水岭。

下面这个比喻才是恰当的。

整个屋子里充满跳动的理想乒乓球。设动能充足,它们采用理想气体模型。牵住其中一个乒乓球,通过机构转换动能为电能。总体乒乓球的动能将减小。

欲说乒乓球的无规则运动不能算热运动也不对。一屋子低压气体的行为和乒乓球的行为一模一样。咋么不能算热运动?

一切抨击第二类某某机的说法,无一不是认定一条伪定律为真。
要这些抨击第二类某某机的说法拿出第二个途径,必然拿不出来。
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