作者Nudibranch (〆海蝸牛)
看板Physics
標題Re: [題目] 關於永動機,LAW的定義
時間Fri Jan 16 07:01:07 2009
※ 引述《john01 (john01)》之銘言:
: 與一位仁兄在永動機跟LAW的意義上起了小爭執。
: 我認為永動機是輸出功比輸入能量大,或者是可以永恆做功的機械。
由牛頓第一定律來看 無摩擦力的情況下 靜者恆靜 動都恆動
恆動的物體,沒有外力下,並沒有做功 W=FS F=0 =>W=0
故一物體保持恆動,並不表示永恆作功!
如果輸入此物體功,造成物體速度改變,物體轉換成輸出功,也僅等於輸入功,
輸出功比輸入能量大=> 輸入能量=輸出功+其他作用下之能量
當然這此假設並沒有發現其他能量存在,而物體本身又不產生變化情況下
如化學變化、核變化、、、、
這句話不合理!違反熱力學第一定律!
: 比如像http://photocdn.sohu.com/20060821/Img244913931.jpg,
: 這個裝置違反了力矩平衡,因此根本不可能成功。
: 這類利用重力來達成無限作功的永動機,違反了能量守恆,因此根本不可能成功。
永動機也是建立在能量守恆下的裝置,並沒有違反呀!只是有不可逆或散失的能量,
造成永動裝置僅有在理想狀態下是成立的!所以永動機不可能成功,但不成功的永
動機仍遵守能量守恆定律
無摩擦力情況下
假設裝置原本處於平衡,則施一微小力即可造成恆動。
假設裝置本身並不平衡,而有外力使此裝置保持固定,當外力消失,此裝置恆動。
上面桿所造成的位能=相對位置提起桿之位能
也就是說,上面轉θ,下面也會轉θ
ΣEp=0 並保持恆動
若考慮有不可逆功(以摩擦力為主要影嚮)
W(reversible)=W(irreverible)-W
上面桿所造成的位能=相對位置提起桿之位能+摩擦力功
故上面理想所轉的θ>實際所轉的θ
疊代下去最後θ=0 靜止
: 還有一種永動機,是永恆熱機,可以從低溫抽熱,轉化成功輸出,因此達到無限作功。
: 然而這位仁兄一直爭說從低溫抽熱就叫冷機,熱機最大的特徵是輸出功不是嗎?這種熱
: 機,違反了第二定律,因此不可能實現。
你從heat reversior去看應該就知道了
如果你說的低溫是相對於高溫的話 ,做功抽熱排到高溫=>冷機
你說的低溫(相對於高溫)抽熱,
如果沒有輸入功,則此作用不可行,違反Clausios statement.
如果低溫抽熱,輸出功,那表示一定要排出剩餘的熱到更低溫,
不然此作用不可行,違反Kelvin-Planck statement.
至於要排多少熱,則用熵增定理去決定嚕!
: 然而這位先生一直在爭說,永動機就是不輸入能量就可以永久運轉的裝置,所以只要
: 沒有摩擦力就可以有永動機。請問到底是誰對呢?
如之前所言,從裝置起始條件去看,已經在動的,就不需要輸入能量就可以永久運轉,
沒有在動的,輸入能量讓裝置啟動後就永久運轉。
: 還有LAW的定義,我認為物理上的LAW是不能證明的,等同數學的公設,然而這位先生
: 卻認為可以,還說可以用實驗證明。我認為所謂證明是指數學推導,真正能證明的是
: RULE,實驗的結果是實驗證據,有精度的限制,不同的精度,驗證不同的理論。
物理上的定律都算是自然法則
熱力學第二定律其實就是自然法則,是沒有辦法經由其他定律來證明,起源就是之前所
提的兩個假說。數學也是由這些定律解決表示與量化的科學,當然數學所得結果是否符
合物理現象,就從實驗上去佐證,或從實驗上觀察的結果,推導出數學的表示法。
: 我個人的想法,實驗並不是在證明LAW,但是它可以產生一堆證據讓我們相信自然界
: 真的有這種現象,加強我們對LAW的信心,舉例來說,PARITY在弱作用下被破壞,我
: 們無法以實驗完全證明這件事,但是我們可以在實驗下仔細檢視每一個弱作用下的反
: 應PARITY有沒有守恆,結果發現都不守恆,那我們對PARITY在弱作用下被破壞這件事
: 的信心就會很強,進而接受他的正確性。
: 煩起各位大大幫忙解惑,謝謝。
一點拙見,有錯請指正!
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