一个关于热力学定律的思考(有点难)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/05 10:53:45
1.空调的工作原理问题:
冬天空调能否在消耗1kj的电能的情况下使室内的内能增加2kj?
资料书上的答案是:可以。解释是:室内的内能部分来自于室外,1kj的电能用于能量转移。
2.一个系统:
假设在大海深处有一个房间,房间有一个管道通向外界。房间内有一个类似空调的装置,(为理解方便下文用具体数据解释)在某一段时间内消耗1kj的电能,从大海中将3kj的热能传递到房间内,1kj的电能假设散失在了大海中(也可能变为内能散于房间中),房间中有一个机器(类似热机)把3kj的热能转化为2kj电能,其它1kj为能量损失,再释放到大海(或房间)中,转化的2kj电能,其中1kj电能用于类空调装置,另1kj电能通过管道输出。(先用少量能量启动这个系统,过了一段时间待系统稳定后)
问:这是否是从单一热源(大海)吸收热能全部转换做功(输出电能),而不引起其它变化(系统稳定)?
但这显然是违反热力学定律的。
问题可能出现在类空调机或类热机上。
谁能解释一下?郁闷了很久了。

第一题:
呵呵。很显然你只学习了工程热力学,对空气调节还不是很熟悉,下面就用热力学知识帮你解答一下。以一个最简单的热泵循环为例,系统应由四部分构成:蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀。空调(暨分散机组)蒸发器应置于室外,所以系统中热媒在室外气化并吸收热量,回到室内在冷凝器液化并放热,从而升高室内热能。你看到的消耗1kj电能仅为压缩机消耗的电能。总能量依旧满足热力学第一定律。
第二题:
当然不是从单一热源(大海)吸收热能全部转换做功(输出电能),而不引起其它变化(系统稳定),没有违反热力学第二定律。因为本系统中有消耗的电能,即为外界对系统所做的功。有了外界做功,当然可以实现从某一热源向外界做功。热力学第二定律是在没有外界影响的情况下才成立的。

这个解释到是很精辟独到,
但是感觉上违反了我们的常识,
不过我觉得这是对的
如果真的能这样来利用海水中的内能,那真的是前途无量啊

我觉得要从一个过程来考虑,每一个过程都不违反定律。要从总的来考虑的话就不是单一热源了。

不违反热力学定律,所谓的"系统稳定"并不表是不引起其它变化,热机自身的散热就是"其它变化".
热力学第一定律反应了大自然一切与热有关的现象都是有一定的方向性,并不是不能发生

是吧