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楊振偉新蟲 (小有名氣)
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[交流]
麥克斯韋妖：我回來了！ 已有7人參與
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呵呵，在研究一些別的問題，牽扯到麥克斯韋妖，其實(shí)我也知道，麥克斯韋妖被驅(qū)除很久了，但是還是忍不住想知道一個(gè)新的模型到底哪里出了問題。 首先回顧一下麥克斯韋妖。為了批駁“熱寂論”，麥克斯韋設(shè)想了一個(gè)無影無形的精靈（麥克斯韋妖），它處在一個(gè)盒子中的一道閘門邊，它允許速度快的微粒通過閘門到達(dá)盒子的一邊，而允許速度慢的微粒通過閘門到達(dá)盒子的另一邊。這樣，一段時(shí)間后，盒子兩邊產(chǎn)生溫差。 然而，這個(gè)被證明是忽略了一些東西。麥克斯韋的思想實(shí)驗(yàn)中存在這樣的一個(gè)缺陷，為了控制分子的穿梭，魔鬼本身是要消耗能量的，而這一點(diǎn)則是麥克斯韋沒有考慮到的，因此熱力學(xué)第二定律不成立這一論斷是有問題的。 但是，我忽然想到一個(gè)問題，如果將布朗運(yùn)動(dòng)考慮進(jìn)來，會(huì)有一個(gè)奇怪的模型出現(xiàn)，我們知道，布朗運(yùn)動(dòng)是液體和氣體中都可以發(fā)生的現(xiàn)象，現(xiàn)在我們?cè)O(shè)想，如果在液體或者氣體中，加一個(gè)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)之中引入一細(xì)小導(dǎo)體，導(dǎo)體與外部電路連接，形成回路，導(dǎo)體會(huì)因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng)切割磁力線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)，將有電流流出，這貌似復(fù)活了麥克斯韋妖，但違背了熱力學(xué)定律，我想知道，問題出在哪里？ |
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布朗運(yùn)動(dòng)是粒子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，所以產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)將會(huì)自相抵消，從宏觀方面來看并不會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差。其實(shí)卡諾定理是可以打破的，也就是說在遵循熱力學(xué)第一定律的情況下完全可以打破第二定律，但是需要涉及到一些微觀的細(xì)節(jié)考慮，但原理很簡(jiǎn)單。先看這里http://www.doc88.com/p-50798179748.html的14-15頁的例子，請(qǐng)注意一下，這個(gè)例子的證明過程的思路是對(duì)的，但很明顯，證明的計(jì)算是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵谟?jì)算公式1和2時(shí)用了兩個(gè)約等號(hào)，最后讓這兩個(gè)約等的結(jié)果等同起來，這種證明過程是及其不合理的，因此從另一個(gè)方面來看，也就是說，這個(gè)裝置是可以在理想的狀態(tài)下順利工作的，只不過它的效率會(huì)非常的低，低到幾乎可以忽略。不過如果通過改進(jìn)的話，會(huì)有可能大大提高它的效率，對(duì)于這個(gè)我已經(jīng)有自己的想法。讓我們換一下思路：太陽光的光子的波長有長有短，我們能利用半導(dǎo)體將太陽能的短波長的光子加以利用（光電效應(yīng)）；而空氣中粒子的能量的分布也是不均勻的，我們也可以將空氣中高能量粒子的能量給分離出來（熱催化），但現(xiàn)在的問題是如何將這部分分離出來的能量進(jìn)一步分離？如果這個(gè)問題可以解決，那么從環(huán)境中直接獲取能量將不成問題。最后想說一句，熱力學(xué)第一定律和第二定律在某種程度上是相互矛盾的。 [ Last edited by 望天 on 2013-3-26 at 13:43 ] |
10樓2013-03-26 13:41:34
@caicai
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布朗運(yùn)動(dòng)是小粒子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，很顯然，導(dǎo)體本身的任何運(yùn)動(dòng)都不能稱為布朗運(yùn)動(dòng)，即使放在水里有運(yùn)動(dòng)，也不能叫布朗運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體內(nèi)部的電子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不能體現(xiàn)到宏觀來滴。 還有，請(qǐng)樓主試試，把一個(gè)啥樣的導(dǎo)體放到啥樣的液體中，它能動(dòng)起來。 [ 發(fā)自手機(jī)版 http://www.gaoyang168.com/3g ] |
9樓2013-03-26 12:17:50
楊振偉
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