前言:
本文讲述的大部分内容和素材由谢师傅提,供经echo整理后发布。谢师傅说他是在看到工厂的球形排气扇时想到的,具体时间不记得了,但因为它原理这么简单,不知道为什么没有被其他人先发表。在近年浏览网络过程中,时有看到类似猜想的“永动机”,但往往是需要特殊的材料、特殊的识别机构,也就是俗称的拉普拉斯妖,难以验证或投入产出比不行。最近又看到类似的设计,预计网友早晚会发现,倒不如我先公示出来,以供网友们评鉴。
正文:
(资料图片仅供参考)
本机构利用特殊的结构,使分子的无序随机碰撞产生有序的运动,从而对外做功,其机构形式为微型风车,具体实现原理如下:
下面将模型二维简化处理如图1,黑色为细支架,绿色为轴,蓝色为圆形扇叶,红色为简化成球的气体分子轨迹。整个装置在一个密闭的容器中。每次以单个分子来分析,假设空气分子始终从上往下碰撞扇叶,由于扇叶惯性大,空气分子碰撞到扇叶的轨迹可简化成镜面反射,细杆左右对称所以碰撞的影响期望值相互抵消。
图2为空气分子碰撞扇叶后的运动情况,绿色为空气分子获得的冲量,扇叶也获得相同大小,方向相反的冲量,方向在碰撞点连接圆心的线上。下面将碰撞获得的数学期望值冲量简称为期望冲量。
在图1状态左右两扇叶碰撞概率相同,一次碰撞的期望冲量相等,转矩相互抵消,但由图1空气分子路径可知,右侧扇叶上有较大概率发生多次碰撞,由图2可知扇叶凹陷或凸起处碰撞的期望冲量产生的力矩方向分别相同,因此图1状态风车在一次碰撞期望力矩相互完全抵消的基础上,叠加右侧的二次碰撞的顺时针期望力矩,风车获得顺时针旋转力矩。
当左侧扇叶旋转至上方,阻挡住右侧扇叶的大部分时,产生的力矩是逆时针,如图3所示。
继续旋转,又回到与图1类似的状态,如图4。
现实中封闭容器内空气分子做随机运动,风扇处于哪种状态随机发生,而如上图1和图4两种状态产生顺时针方向旋转的力矩,图3产生逆时针旋转的力矩,顺时针旋转和逆时针旋转的概率不同,顺时针旋转的期望力矩更大,因此风扇会处于顺时针旋转状态,将环境中无序的分子热运动转化成风车有序的单相旋转,在风车下安装发电机,就可以对外输出功啦。 这个设备需要将扇叶的尺寸做得很小,不过现在的纳米蚀刻技术应该已经够用了,验证也不太麻烦,只是需要设备。具体计算过程需要用到微积分,比较麻烦,因为懒所以没有进行定量计算,扇叶形状,扇叶数量也没有进行优化,原理是一样的。
实际上有很多类似这种将无序能量转化成有序能量的机构,因概率产生的熵增,也可设计特殊的结构利用概率将无序转化成有序,这里的概率就是拉普拉斯妖。
以上就是谢师傅提供的“风车型永动机”的工作原理。
Miss echo
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