大家看看这个能量系统的问题在哪里

gale

我认为问题在于这里：
“日本研究的热电材料效率可以达到30%，那么我们就可以得到约3焦耳的电能”

热电材料的效率0.3并不是说10焦耳的热能能够产生3焦耳的电能，估计相差1000倍甚至万倍，我估计只能产生0.0003焦的电能。

lz需要查一下什么叫做热电材料的效率。

gale

热泵的名称很形象的比喻它的原理：即热泵不是热能的转换设备而是热量的搬运设备，它是一台“泵”，这个泵所搬运的介质不是水、气或油，而是“热”。也因为这样，它的“效率”不受能量转换效率（100%为其极限）的制约。

热泵制热的效率，受到逆向卡诺循环效率的制约，其理论上的最高效率为：（工作温度 + 273.15）/ 高、低温差，从这里可以看出，只要有效的降低工作温差，就可以提高制热效率。例如高低工作温差在 20 度时，系统的理论制热系数就可以达到15倍以上。

charli

理论一切都是美好的,,实践才是硬道理~

gale

LZ的意思的核心就是，热泵以高于1的效率（比如P）从大气环境中提取热量到绝热缸，然后热电偶（或其他热电材料）以低于1的效率（比如K）将高温热能转换为电能，最后电动机再用效率W驱动热泵。

如果P*K*W>=1，永动机就成型了。

在网络上搜索了一些资料，发现P的理论极限在15，W假设为0.5，那么只要K能大于0.13，永动机就成立。我认为关键问题在K并不是LZ所说的0.3,此0.3非彼0.3。

gale

这个问题很有趣，映像中在大学学化学的时候好像老师提出类似的问题讨论过，我认为16楼的这句话点出了关键：
“这样的结果只是实现了温度差而非真正获得能量。”

其实LZ的机子可以简化为：用热泵得到的热量去驱动热机，热机带动热泵，这样不是更简单？

热泵的效率有15，斯特林热机的效率也有个0.5（比热电材料+电动机强多了），这样整体效率为7.5，远大于1。问题的关键就像16楼所说的，“热泵效率”不是能量转换效率，是能量转移效率，不产生实际能量。

meaommy

探讨的越来越深入了，哈哈

starmoon

这个可行的，而且有人试制出实验机

但是实际效率太低了，无实用价值，还如直接利用太阳能效率高

原因就是吸热可以大于100%效率，而放热做功的效率目前太低了

tristone

原帖由 逆行远方 于 2008-6-4 20:01 发表
也就是消耗1焦耳能量，能从空气中吸收10焦耳的能量 ...

唉，LZ让我说你什么好呢？

空调不是吸收能量，而是传送热量。消耗的电力全都被用于传送的过程，最终以热量，声音和震动的方式发散出来，当然这些能量跟他传送的热量相比是比较低的，所以你才会有效率>1的错觉。

如果室外没有足够的热量，也就是说室外的温度够低，你马上就会发现空调一点都不热，虽然耗电量大增。

tristone

干脆我再给你作个形象的比喻，也让这个论题和板块稍微有点相关（你本来应该发到模型梦工厂的）：

按照你的理论，我有个充电器，消耗的能量 = 充电器输入功率 x 充电时间 - 电池的瓦时数

这样充电器的效率是不是大于1啊？那我再把电池的电回馈到充电器输入端？是不是能让电池自己充自己啊？

这样你是不是能看到你的理论有多荒唐？



事实上充电器消耗了一小部分电能，电网的电力转移到了电池上。消耗掉的那部分以热能（充电器和电池散热），光能（如果有LED或者背光液晶）,电磁能（辐射）的形式发散掉了。虽然跟转移到电池上的能量相比只是一小部分，但是计算效率的时候要算整体的输入功率，不能算充电器本身消耗掉的功率。

keke899

讨论了那么多似乎是多余的：热力学第二定律里对熵的阐述已经讲明，在一个温度一致，能量平衡的系统里，是无法在不发生其他改变的情况下从这个系统获得可利用的能量。 一切的活动都需要能量，最终都转化为熵。只要认真琢磨下就知道该想法的不可行了

xunicheng

原帖由 gale 于 2008-6-6 13:52 发表
这个问题很有趣，映像中在大学学化学的时候好像老师提出类似的问题讨论过，我认为16楼的这句话点出了关键：
“这样的结果只是实现了温度差而非真正获得能量。”

其实LZ的机子可以简化为：用热泵得到的热量去 ...

完全可行，只要外界有足够的热量补充，比如温泉等等，热泵系统就能够把能量转移。想想冬天同样热功率的空调比电炉子省电的多就是这个道理，至于怎么利用这些热量，那就需要另外考虑啦。

理想状态下，楼主的想法没有错误，也不违反热力学定律和能量守恒定律，其实质就是收集环境中的热能，用来做功。只要环境中的热能足够，完全能够运转下去。

xunicheng

原帖由 逆行远方 于 2008-6-4 20:01 发表
       还附加一个问题：有没有一种材料既能屏蔽磁场，又不和磁场发生较强的作用力?（万有引力不算，太弱，忽略不计）如果没有，因该是正常的，如果有，那么能量守恒定律就有危险了

很早以前，大约是1995年的电子报上面刊登了一篇叫做“磁能永动机”的文章，当时觉得很可笑，作者杜撰了一种能隔绝磁力线的物质，用这种物质周期性隔绝磁力线，永动机系统就能转动起来并且有足够的剩余能量输出。其实作者的设计还是很严谨的，如果这种物质存在，他的那个系统我看不出破绽，问题是，这种能隔绝磁力线的物质似乎是不可能存在的。
一直到2003年，一篇报道说，一种稀土材料在绝对零度附近出现了一种特殊的性质，科学家称之为“抗磁材料”。我真的有些糊涂了，有兴趣的人自己去找相关资料来看吧。有结果了来告诉大家一声。

tristone

唉，还是没有意识到，能量只是发生转移
即使你的“周期屏蔽磁力线”可行，也需要输入能量才能操作。最终你会发现，效率和切割磁力线的发电机没有多大差别。

“能量守恒”随随便便被质疑可以打破，令我想起陈景润风光的时候全国上下数学爱好者跃跃欲试想证明哥德巴赫猜想的可笑。

keke899

原帖由 xunicheng 于 2008-6-6 17:41 发表

完全可行，只要外界有足够的热量补充，比如温泉等等，热泵系统就能够把能量转移。想想冬天同样热功率的空调比电炉子省电的多就是这个道理，至于怎么利用这些热量，那就需要另外考虑啦。

理想状态下，楼主的 ...

建议再好好去理解下定律 ，能运转下去就等于你发现了时光倒流

keke899

热能我们是收集不到的，我们只能收集的是高位能转化为低位能时所释放的能量

moxingchuan

同意楼上的观点<电动机-发电机-电池>想一想还是可以的吗?

逆行远方

你这样说是因为你把能量守恒认为是正确的（当然我并没有认为它不正确），这里是针对能量守恒来讨论，所以应先假设还没有发现这个定律。历史上也有一些理论定律被视为真理很多年之后被发现是错误的。所以有时具有怀疑精神也不是一件坏事，这可以激励一个人去思考，创新。原来95年就有人弄出这种模型了啊！我的模型应该和他的是一样的，也是周期性屏蔽磁场，输出功。32楼说的“稀土材料”应该就是超导体，超导体就具有完全的抗磁性，不过它会和磁场发生排斥作用，产生悬浮。满足我条件的这种材料应该是不存在的，这里只是想得到更多人的证实而已。再有关于热泵这个系统，大家看清楚我并没有说可以实现啊！我只是想让大家说说问题在哪里，真是很感谢大家的讨论，让我差不多有些明白问题所在了。其实很多问题就是仔细的分析讨论，才能有较深入的理解。

gale

我在25楼已经把问题简化的很清楚了，如果认为可以的朋友就赶紧做把，热泵和斯特林热机都是现实存在，也可以很轻松DIY出来的，不存在还依赖于什么理想材料的问题。斯特林热机比什么热电+电动机效率要高多啦！

认为模型可行的朋友还是多动手少动嘴，把模型做出来，一切就OK了。

[ 本帖最后由 gale 于 2008-6-7 09:24 编辑 ]

yanjian

关键问题在于.你的热泵要从周围大气吸收热量然后才能把绝热室温度提高.
吸收热量后你周围大气的温度会越来越低.
低于一定温度后你的热泵就没法工作了.

假设极限状态.你的室外温度到0K了.温度不能再下降了.
你的热泵不就没法工作了?

如果温度可以无限降低.你的永动机理论上可以实现.
关键问题在于温度0K是极限..
没法更低了.

yanjian

不过真的做出这种类似的系统来.
虽然无法做永动机.但真的是有利于降低大气温度