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第466章:热学与力学,朱友俭被榨干了

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出呼啦啦的声响。

    “你们看到了什么?”

    王徵先开口:“烛火烧水,水化为汽,汽吹动风车。”

    “说得很对。”

    朱友俭点头:“但你们漏了一样东西,蜡烛的蜡去哪了?水从哪来的力?风车转动的力道又是从哪来的?”

    七人同时沉默了。

    这个问题,从来没有人问过他们。

    蜡去哪了?

    蜡烧完了,变成烟和灰,就没了。

    水从哪来的力?

    水烧开了变成汽,汽就有力了,这不是天经地义的吗?

    风车的转动从汽来,汽从水来,水从火来,这有什么好问的?

    朱友俭看着七人迷茫的表情,转过身,在白板上写下第二组公式:“ΔU= Q+ W”

    “热,不是凭空消失的。”

    他用炭笔点着那几个符号:“烛火烧掉后,蜡的化学能首先变成热量,传递给了水。水吸收热量,温度升高变成蒸汽,水从液态变为气态时,内能增大了很大一部分。”

    “蒸汽从壶嘴喷出,膨胀时内能释放、转化为速度,于是吹动风车,内能变成了机械能。”

    他转过脸,看向七人:“每一步都有定量关系。蜡烛、水、蒸汽、风车,四者之间走了一趟完整的能量转移。”

    “没有任何一步可以无中生有。蜡烛烧光之后,你不可能指望风车还能因为同一批水而转得更久。”

    “你们将来设计蒸汽机,需要精确计算从燃料到蒸汽、从蒸汽到活塞、从活塞到飞轮的每一步能量转化,以及中间损失了多少。”

    薄珏的瞳孔微微收缩,脱口而出:“陛下,那汽吹活塞后还有余力吗?”

    朱友俭点头:“有。做完工的蒸汽还有余热,这部分废汽可以从排汽口排出。”

    “余力能不能再推一次?”

    薄珏追问,语速越来越快:“能不能循环用?”

    “可以。多级膨胀,高压蒸汽做完第一遍功后,不直接排出,而是导入下一个气缸继续膨胀做功。这叫复式蒸汽机。效率比单缸高得多。”

    “那如果能量走一路丢一路,最浪费的在什么地方?”

    朱友俭看了他一眼,目光里带着一丝赞许:“这个问题问得好。最大的浪费不在活塞,不在飞轮,而是在排汽。”

    “废汽带走了大量的热量,这部分热量没有做任何功,直接散入了空气。”

    王徵的笔悬停在纸上,久久没有落下。

    朱友俭也没有因此打乱自己节凑,将自己还记载脑海的高中物理知识一一的讲解了出来。

    这一讲,就是七天七夜,从力学到热学,再到能量守恒。

    其中他们的问题很刁钻,朱友俭也一时无法解答,只能让他们日后试验的时候自行解决。

    毕竟他自己只是一个文科生,能记住这些知识点,已经是他的极限。
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