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问答:蒸发和势能

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最新答案:04/02/2013
问:
一个装满汽油的桶从地面到十楼。确保它具有势能。一段时间后,所有汽油都蒸发了。势能发生了什么?希望这是一个合法的问题?非常感谢,善意,维克多
- 维克多(67岁)
海法,以色列
A:
如果您想到汽油的分子蒸发时,平均而言,即使是从10楼也要上升。因此,重力势能在蒸发时进一步增加。同样,它们之间的液体之间存在一些负相互作用的能量,因此化学能在蒸发时也会增加。

所有这些能量从何而来?它已从汽油及其周围环境中的热能中退出。通常,这主要是声音振动的能量,大约是一半动力学和一半的潜力。因此,净势能稍微上升,净动能下降了相同的量。

该过程是由在大气中大空间中奔跑的汽油分子所获得的熵驱动的。这比将热能从小振动中拉出。

迈克·W。

(于2013年3月27日发布)

后续#1:蒸发汽油的能量

问:
嗨,迈克 - 非常感谢您的及时答案。这是我的问题:“一个装满汽油的桶是从地面到十楼的。确保它具有势能。一段时间后,所有汽油都蒸发了。电势能量发生了什么?希望这是一个合法的问题?非常感谢,善意,victor“ ============================================================现在,在收到答案后,我想详细介绍并加深我的问题。假设空桶是失重的,汽油重200公斤。通过从10楼掉在汽车上的10楼,我穿透了汽车的屋顶,使所有四个轮胎爆炸。但是,如果我一定的时间来了,并且发现枪管空,我将无法使用这种势能!它在哪里?谢谢!
- 维克多(67岁)
海法,以色列
A:

你好,海法,
这是Lingyi,我将尝试回答您的问题。我们看到,随着枪管在那里呆了很长时间,它的熵随着汽油蒸发而增加。这里的想法是,当所有汽油消失时,其重力势能不会消失,而是变得无法使用。这通常是人们对热力学第二定律的看法。因此,汽油的能量确实没有错。您可以在枪管中可用的能量变化。
希望这可以回答您的问题。
lingyi

只是为了澄清 - 势能增加了,但是熵也上升了很多。这里的“可用”能量大约是Helmholtz自由能G = U-TS,其中U是系统的净能量,T是环境的绝对温度,S是系统熵。这里的重点是,即使您在增加,S也会上升。因此,自由能的可用能源较少。(存在一些并发症,涉及压力,体积和与大气的混合,但是这里的简化版本是主要的想法。)Mike W.。


(于2013年4月2日发布)

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