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作者youfly.bbs@ptt.cc () 看板: physics
標題Re: [問題] 如何向國中生講解熱
時間批踢踢實業 (2007/05/27 Sun 15:50:41)
※ 引述《sweetcaesar (願科學與愛情相交)》之銘言:
: 在我看來你的Q_H所代表的是卡諾熱機的內能 U
: 能量守恆律 U = q + w, q是熱  w是功
: q 和 w 本質上就百分之百不一樣
嗯 事實上不是U=q+w 是△U=q+w
對於一個system而言 內能的改變=外界對系統做的功+熱的進出
功不是這個系統的性質 無法與什麼東西相加變成系統的內能
但是對系統作功 卻會造成系統內能的改變

卡若熱機就是該圖的system  QH是外界傳遞給熱機的熱 不是熱機的內能
熱機將QH轉換為功對外輸出 但無法100%轉換 總是會有QL的部分
這裡的確存在一個能量守恆 QH=W+QL 但卻與熱機的內能守恆無關

: 我的q對應你的系統就是Q_L
: 我的意思就是Q_L不能拿去做功....
QL可以做功
若將熱機排出QL的過程與另一熱機相接觸 則另一熱機得到QL又可以將之轉化為功
但同樣的轉換效率不是100% 排出的QLL又可再與另一熱機相接觸....
但無論如何 在單一一個循環中 熱不能完全轉換成功

: 而Q_H並不是熱....熱是沒辦法再利用的能源...
: 卡諾系統描述兩個具有溫差的物體接觸後
: 會有能量的傳遞  傳遞的形式分成 "熱與功"
: 傳過去的功會被系統以內能(U)的形式儲存....
: 而內能是溫度的函數...如果系統沒馬上作功 則系統溫度會上升...
這邊大有問題 功必須是廣義的力*廣義的位移
如果高溫熱庫傳遞"能量"給系統 而系統除了得到能量並沒有造成什麼"位移"或"形變"
這個"能量"就是熱!!
否則我們要如何分辨系統到底是得到功還是熱!?

如果你說可利用的就是功 無法利用的就是熱
那這是為解釋而解釋 掉入循環論證的邏輯中

很簡單的一個例子 加熱一個氣球 單純就是"熱"輸入氣球
在氣球尚未漲大之前 外界並沒有對氣球做功 因為氣球沒有形變
但氣球的內能確實改變了 它增加了對外做功(膨脹)的能力
而這個"熱"就是很單純的熱 並沒有什麼可不可以利用的熱

: 熱是拿來提供大自然亂度的來源....
: 世上任何一個動作或是反應...都要提供熱來達到亂度的提升...
熱存在的目的就是為了要提升亂度嗎 那我想問 為何要提升亂度

: 何謂熱? 何謂能? 熱與能本來就不一樣....
Planck's formula  S=lnΩ    S:亂度
Ω:系統總能量固定的情況下 內在分子可能擁有的個別能量的所有可能的排列組合個數
假設每一種不同的排列組合出現機率都相同
那很合理可以推斷排列組合個數越多 總機率越大
而在系統總能量越大的情況下 排列組合個數Ω就越多 這個能量的機率就越大
而熱可以達到亂度的提升 是不是就在說明 熱只是能量的一種形式呢
事實上熱就是能量 就是系統內分子的平均動能

: ※ 引述《youfly ()》之銘言:
: : 熱能可以作功
: : ──────────
: : | high-temperature |                  你看過這個圖嗎
: : |    reservoir     |                  熱力學第二定律說的是
: : ────┬─────                  熱能不能百分之百轉化為功
: :         │|Q_H|                       而不是熱能不能做功
: :         ↓
: :   ───────                      想一下內燃機的原理是什麼
: :   |  system    | ───→|W|          燃燒油氣產生大量熱能
: :   ───┬───                      進而使空氣膨脹推動活塞
: :         │|Q_L|
: :         ↓                            當然 就算是熱效率最高的Carnot engine
: : ──────────                  其熱效率也沒辦法是百分之百
: : |  low-temperature |
: : |    reservoir     |                  熱效率η≡|W|/|Q_H|
: : ──────────                  詳細內容可以去翻一翻熱力學課本

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※ 編輯: youfly          來自: 61.228.86.14         (05/27 15:50)
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