Re: [請益] 從熵看除溼

看板ask-why (知識奧秘)作者 (吹笛牧童)時間16年前 (2010/03/16 15:20), 編輯推噓2(2017)
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在講能量時,先講一下我個人曾有的誤會 某物原本在位置 A,高度 H 移動至位置 B,高度仍然是 H 要不要用能量? 在生活的經驗中,這是搬東西,是要能量的 但在學到物理這課的"位能"時,這是不用能量的 差別在哪? 差別在真實生活中不可避免摩擦力 A 搬至 B,要克服過程中的摩擦力 如果加滾輪且效率極高,那可以耗費極少能量 又如果我們租下冰宮做這個實驗,摩擦力小至極小 但重物很重(一個貨櫃) 搬移要不要能量? 要,即使摩擦力為0都要能量 重物在加速時會獲得動能 到達目的後又要減速失去動能 這股動能如果不能回收,就得完全對消而轉為熱能 這個和冰上移動的摩擦力無關 而是最初和最終兩端的加速及減速;當然它減速時還是摩擦力的型式 所以我這樣有點切割不清楚 比如全程中如果一半時間在加速,一半時間減速 那我就很難把"移動不需要耗費能量"講得很清楚 但事實上如果有一段是恒速,一段是減速 我要說的是"恒速段不需消耗能量,因為摩擦力為0" 而這也符合動者恒動,靜者恒靜的定律 換言之,A地移至B地要消耗多少能量是不一定的 全看你要用多快的速度來搬運 速度愈快,動能愈大,消耗的能量也愈大 (這是以累積動能只能全部轉熱能為前提,也就是剎車 如果是油電車,動能轉儲電池,那就提存回化學能了) 那我們舉另一個例子,物體由高度 H 往下滑,位能變動能 以此動能讓物體由 A 地移至 B 地,然後又從高度 0 爬升回高度 H 也就是在冰宮內架設軌道車 這樣的話,我就可以在不損耗能量的狀況下完成搬移 當然我得再次強調冰宮內摩擦力近似於0 不然會模糊了我要討論的焦點 上面我想要說的是:物體的移動,如果其位能相同,是不耗費能量的 如果 A 地和 B 地雖然高度相同,但磁場不同 那麼還有磁位能要算.. ; 也就是說,看我們考量的力夠不夠全面,但基本原理就是這樣了 這結論一開始很難讓我接受,很不直覺 畢竟每次開車從 A 至 B,又從 B 至 A,哪有不用油的? 但事實上油的化學能全都在和摩擦力對抗,摩擦力才是重點,距離不是(雖然現實生活中,距 離也是重點) 既然如此,那麼溼氣,也就是水分子 有什麼法子移動它嗎? 而移動它需要耗多少能量? 我能解釋成水分子在房內的位能是多少,移出去後的位能又是多少嗎? 只怕不行吧.. 它們的位能可能是等高的 是移動的過程在耗能,是我們找不到減少摩擦力的移動方法 是我們無法替水分子架設冰宮軌道 如果找到了適合的介質,那麼除溼理應不必什麼能量 這和熱能本身是能量,冷氣機要抽出能量是不一樣的 但是和能量密度的問題相近,熱能只能由高溫往低溫流 溼氣也是由高溼度往低溼度流;它有一個機會不同,'相變' 目前壓縮機式除溼機用的也是水的相變 但比如開發出一種介質,通電時儲水,放電時釋出水氣的話 或許可以大幅度加強除溼效果 而電能損耗,就要更微觀的看進水分子移動時的摩擦損耗了 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 60.251.197.63 ※ 編輯: HuangJC 來自: 60.251.197.63 (03/16 15:23)

03/16 15:24, , 1F
如果能像電容,那麼儲電電壓代表搬運能力,但耗電極少
03/16 15:24, 1F

03/16 16:47, , 2F
"chemical potential"就是把水分子移出去須要的能量
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03/16 17:29, , 3F
目前這個能量是付出去就無法取回,就如汽車剎車只能變熱能
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03/16 19:30, , 4F
目前的除溼,水蒸氣都要變成水,有相變;那麼我能抽出多少熱
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03/16 19:31, , 5F
能,能引起幾 CC 水的相變就可以計算了.但以位能來形容的話
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03/16 19:32, , 6F
我希望找出一種不必相變,水蒸氣由室內被提至室外的法子
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03/16 19:32, , 7F
即使是 chemical potential,我也是反應又還原了..
03/16 19:32, 7F

03/16 21:30, , 8F
我就說濕度和能量有對應關係嘛...
03/16 21:30, 8F

03/16 21:31, , 9F
或者要說「焓」你比較能了解?簡單地說,同樣溫度和壓力
03/16 21:31, 9F

03/16 21:31, , 10F
的兩團空氣,如果它們的濕度不一樣,那麼焓也會不一樣
03/16 21:31, 10F

03/16 21:32, , 11F
而你把水汽移走,就是要把水汽所含有的焓給移走,那麼
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03/16 21:33, , 12F
空氣的焓就降低了,會需要除濕的情況一定是外界的焓
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03/16 21:34, , 13F
比內部高,那麼不管你用什麼方法,都是要把能量從低處
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03/16 21:34, , 14F
移到高處,那麼就不免得投入一定量的能量了
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03/16 21:49, , 15F
這邊用internal energy來解釋可能會比較好吧,enthalpy的定
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03/16 21:51, , 16F
義還包含了"流功"在,如果過程中沒有壓力及體積的變化,表
03/16 21:51, 16F

03/16 21:51, , 17F
示改變的只有內能,這樣會比較符合除溼的過程吧。
03/16 21:51, 17F

03/16 21:54, , 18F
這倒是,反正對空調來說流功是小問題,除非是在講送風
03/16 21:54, 18F

03/16 21:55, , 19F
所以一時忽略了.....
03/16 21:55, 19F
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