【48812】麦克斯韦妖总算呈现了?90年来科学家一直没搞理解设备原理

来源:od体育官网在线登录入口    发布时间:2024-06-24 23:16:50

  1871年,英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦提出了一种看起来违背热力学第二定律(体系自发熵增)的妖怪——麦克斯韦妖。

  后来,有许多物理学家证明麦克斯韦妖并没有违背热力学第二定律。可是今日,咱们就来介绍一种不要输入能量,就能够把注入的气体分红热的一波和冷的一波的奇特机械。它并不是特别需求插电,也没有能移动的部分,从实质上来说它便是一根管子。

  这个涡流管看起来平平无奇,毫无妖孽之处。可是用起来之后,男人缄默沉静,女性流泪,学生头秃,教师心碎。90年来,许许多多的物理学家企图解说它的原理,但还没有谁完全把它的实质说清楚了。

  咱们先来看看明尼苏达大学化学系教授 Chris Cramer 对涡流管的演示。

  在上面通入紧缩气体之后,长的一端喷出了热气,温度是最高28摄氏度,短的另一端喷出了凉气,温度最低是1摄氏度。

  本来,当输入的高压空气沿着长的管子向前活动时开端分层,更热的空气向外圈活动,而冷的空气在内圈活动。

  为了搞清楚气流在涡流管内的运动,墨西哥国立自治大学的物理学家 Porta David 等人用塑料和酒瓶塞子做了一个涡流管。

  除了这种双管双孔规划,还有单孔规划,相同能用。其实这便是一端被堵上的管子。有条件的同学能够在家试一试,测测喷出的气体是不是外层热,内层冷。

  1931年,法国物理学家 Georges J. Ranque 注意到涡流式分离器的中心比较凉,而外部比较热。

  Ranque 边用奶酪杵葡萄酒,边写了一篇论文,论述了一下他对这个现象背面原理的猜想,然后就没有然后了,由于那时的物理学家们不相信这种违背知识的现象。祸不单行,Ranque 用涡流管开的公司也关闭了。

  1947年,他的稿子到了德国物理学家 Rudolf Hilsch 手中, Hilsch 就开端认真地研讨起来,并发了一篇超高引的文章,所以涡流管有时也被叫做 Hilsch 涡流管,没 Ranque 啥事儿了。

  一种简略的解说是,管子内部存在压力梯度,外圈的气体是高压,中心的是低压,由于气体紧缩后温度变高的原理,两个方位的温度不同。

  别的一种解说是,中心气体的角速度比外圈的要高,两者旋转冲突,中心的动能经过冲突传递给了外圈。

  就比方,1988年,威斯康星大学密尔沃基分校的物理学家 R. T. Balmer 测验把103兆帕的水喷入市面上买的一般涡流管,发现竟然水也有用诶。

  要知道液体和气体不相同,是不行紧缩的,所以液体能用上涡流管,这就吊打方才的那个压强梯度假说了。

  并且更奇怪的是,高压液体注入后,能够喷出两股暖流,并且一股比另一股更热。

  用常理来考虑这根管子真的会形成精神障碍:把水注入一个管道,出来两支暖流,一支还比另一支更热。尽管这不行能是永动机(由于机械能被转化为了热能),可是这现象也太令人含泪了。

  可是,搞不理解原理并不阻碍两脚兽拿来主义嘛,几十万年来咱不都是这样凑活过来的嘛。

  现在,涡流管一般被用于具有紧缩空气的场合,比方给食物厂的烘培食物,还有切割机降温。计算机数字控制机床也常用涡流管降温,由于涡流管不需求氟利昂等制冷剂,零件也不杂乱。商用涡流管能够把温度下降71摄氏度。

  你或许想问,已然这种不需求电力的设备能制作凉气,为什么现在的家用制冷设备仍是冰箱空调呢?

  这首要是由于涡流管的热效不高,最大也只要30%左右,并且噪音比较大,还需求紧缩空气。

  有百八来块钱,为何需求买原理现已被研讨透的电风扇这么low,买麦克斯韦妖孽马甲不好吗。他人炎热我凉快,他人凉快我冻伤,麦克斯韦叔叔我能够!

  原标题:《麦克斯韦妖总算呈现了?90年来科学家一直没搞理解这个设备的原理》

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