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孙荣军的博客

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孙荣军
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创建时间: 2010-07-19
最后更新时间: 2014-04-14
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日  志

机械能守恒需要延伸的实例

作者:   分类:综合发展研究     浏览:3077次   回复:1次  
发表时间:2010-08-19 15:11:58

条件:在理想状态下分析,容器重量不计,运动范围内大气密度不变。不和实际应用挂钩,仅作为原理分析。

1、定常状态下常压空气的密度等于大气的密度,这里把同一气体分为常压空气和大气是为了表述方便。装有常压空气的容器在大气压强的作用下产生浮力,由于容器悬浮在大气中,所以容器在等密度大气中向上运动时不做功,或重力做功与浮力做功的和为零,重力和浮力均为保守力并且方向相反。网上有教学实验可查。

2、有一容器内装有重量为G的液态空气,来源暂不考虑。液态空气经转换器向另一容器内释放完全变为常压空气,同时压差做功产生能量存储在储能器中,所需的热量由液态空气自带;再使用储能器的能量重新将常压空气压缩回液态空气,可以往复可逆转换,符合能量守恒定律。

3、将以上两种机构合并如下图,达到循环工作目的。

    位置1的重量为G的液态空气下降H,到达位置2,重力做功Wg减去浮力做功,由于浮力和重量G相比很小,可以忽略。

    液态空气在位置2经转换器向位置3容器内释放成常压空气,同时转换器把压差产生的能量输入存储器贮存。

    位置3容器内的常压空气与大气密度一致处于悬浮状态,上浮高度H到达位置4,外力不做功。

    储能器释放获得的能量,将位置4的常压空气重新变为液态空气,存储在位置1容器内,系统完成循环。

这里的工作过程与常态(不考虑大气浮力)不同处在哪?液态空气G下降与常态一样可以产生正势能,而常压空气在大气中上升时,浮力增加了1000倍负势能被浮力“抵消”了。现在不考虑大气的存在(真空)会如何?完全符合机械能守恒,是得不到液态空气重力势能的,很显然获得的势能等于两侧的浮力做功的差,所以机械能守恒定律内涵需要延伸或限制在真空条件下。

液态空气变为常压空气大气体积被增大后内能减少,太空补入能量维持平衡,常压空气变为液态空气后,大气恢复原体积,大气内能转换为液态空气的质量,再转换为势能。因而多余的势能是太空提供的能量,说明外太空是有能量的,假说。


[评论人:孙荣军] 评论时间:2010-08-22 15:47:45
版主;本例主要是表达有无大气存在时,重力做功的不同,关于热力学问题只是过程暂不讨论。至今没有回复很郁闷,我想还没到错误低级到没人理的地步吧,如果是,只需在无大气存在的条件下,做个反例即可,不需要多说的。拜托您能给指点指点,我身边大多是搞工程技术的,没有实例反证,就都推给理论家去了。
这个例子已经脱离了最早的发现,是根据原型好不容易找到的又一证例,因为任一现象一定会有不同的表达形式。同时也希望大家进行批判,就是论事,我是质量守恒定律的坚定支持者。