源自科技创新导报2010年25期10页《新型热机改变内部热容发现新的热动力原理》本文作者是在没有任何假设条件下揭示新的热动力原理，读者首先要阅读“新”文内容，按照作者的思路理解才能认识新的热动力原理：热2律和卡诺热机研究的理想气体没有的自然复原或自发序化等特性，“新”文实质是联系到固体的自然复原或自发序化等特性作用于热机的循环过程。读者据此探索新型热机，可以成为诞生在中国的诺贝尔奖得主，这点不是主要的，主要在于人类从此在能源方面走向解放。
卡诺定理和热2律仅仅是分析气体膨胀压缩过程得出来的结论。卡诺热机的循环过程中其内部热容只有2种变化情形：其恒温膨胀或压缩过程其实就是让卡诺热机的热容变为无穷大的一种情形，而绝热膨胀或压缩过程就是让它的热容变为最小的一种情形。仅仅从这2种情形来分析，那么任意两条绝热线不可能相交。就在它的内部加入固体物质后，产生了随意改变它的热容的新情形，使得绝热过程从始态到终态的P—V线可以被任意改变，结果是2条绝热线能够相交，具体方式有二种： 方式（1）把固体物质放入热机之中然后从热机之中取出，这个方式还没有违背热2律。由此引出方式（2）直接利用热机中的固体物质的热涨冷缩循环来对外做功，只有这个方式能够证明热2律不成立。
“新”文的讨论突破仅仅对气体分析的限制进而利用了固体的热涨冷缩对外做功——联系到固体的自然复原或自发序化等特性作用于热机的循环过程。新型热机内固体物质旁边的空腔可以想象是一个对外做功的齿轮装置。实际上固体的热胀冷缩可以释放很大力量，固体的升温热涨可以推动齿轮传动，固体的降温收缩复原还可以拉动齿轮传动——总是把热量转化为对外做功。
理想气体没有固体物质那样的热涨冷缩——缺少自然复原或自发序化性质。当容器中的气体在没有外压（或大气压）时不论受冷与受热都会膨胀。气体降温之后不会冷缩复原（像固体热涨冷缩那样自然复原）。固体物质降温就要收缩。容器中的气体受外压时因为温度变化影响出现膨胀压缩平衡波动的收缩现象不是冷缩性质。气体的膨胀过程能够对外做功，如果要气体收缩复原必须靠外界克服气体的压力对气体做功来压缩气体才能复原，气体绝热膨胀然后压缩复原的循环在理想条件下的特征是具有可逆性。（根据查理定律P=nKT，针对一定密度(体积)的气体，当温度越高气体压力越大，这时，气体膨胀就可以对外界做更大的功。同样针对一定密度(体积)的气体，当温度越低气体压力越小，这时，外界只要对气体做更小的功就可以让气体压缩复原。高温膨胀、低温压缩就是形成卡诺热机效率η的思路。）
气体的绝热膨胀过程和固体的热涨过程都能够把部分热量转化为对外做功，二者在收缩复原上有明显区别，固体物质冷缩过程是自然的复原还能够把热量转化为对外做功而不需要接受外功在此露出端倪——固体的热涨然后冷缩复原可以使部分热量转化为对外做功。比较单一热源的气体绝热膨胀然后收缩必须靠外功作用来完成（绝热压缩过程）才能够复原——气体的绝热膨胀然后压缩复原不可能有热量转化为对外做功。固体和气体的这个区别反映了固体物质遵守一个不同于气体的新的热动力原理。这就是“新”文的物理基础和根据。
单一热源中热机内气体的绝热膨胀压缩复原和固体的热涨冷缩复原的热功转化差别：单一热源中气体的绝热膨胀然后压缩复原时热量不可能转化为功，然而固体的热涨然后冷缩复原可以使部分热量转化为对外做功。这个区别是否存在决定“新”文真伪。
因为单一热源的卡诺热机的绝热循环过程是不留痕迹的升温和降温，因此，固体物质必须放入卡诺热机之中，在理想条件下固体就随热机的循环过程也出现不留下任何痕迹的升温和降温，实现热涨冷缩循环。这样，如果利用热机内部固体物质的热涨冷缩循环来对外做功，固体可以使部分热量转化为对外做功，同时，还有改变卡诺热机的内部热容的效果——产生绝热膨胀过程和绝热压缩过程这2条绝热线相交,并且在改变它的内部热容的贡献中不留下任何痕迹。所以:热力学第二定律结论不成立。分析这一个改变热机内部热容方式的结论是：新型热机进行循环工作的4个过程中，同时利用热机内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功，这时，新型热机的循环工作不仅能够把热量完全转化为功输出，同时产生消除熵的效应。这个结论没有丝毫问题。这样的分析只是为了揭示新的热动力原理。实际上也不会真的利用固体的热涨冷缩来不停地对外作功。
已知固体物质自然复原或自发序化的热涨冷缩、热磁、热电这样几种物理性质，它们放入新型热机之中作用，必然要反映出自然界还存在一个热动力原理，这点请读者深思。现代又出现了一类新型热机和装置,如日本研制的“热磁发电机”、中国制造的“无偏二极管”都应用了这个新的热动力原理。
去年冬天
第1楼2010/12/14
复旦大学王季陶教授在它的《评“新型热机改变内部热容发现新的热动力原理”》，《
可逆热机改变内部热容不能推翻卡诺定理》（以下简称“评”文）的博文中采用错误的论点否认新的热动力原理的正确分析。
鉴于“评”文对读者有误导，“新”文作者对王季陶教授的错误论点给与反驳：
（1），卡诺定理和热2律仅仅是分析气体膨胀压缩过程得出来的结论。卡诺热机的循环过程中其内部热容只有2种变化情形：其恒温膨胀或压缩过程其实就是让卡诺热机的热容变为无穷大的一种情形，而绝热膨胀或压缩过程就是让它的热容变为最小的一种情形。仅仅从这2种情形来分析，那么任意两条绝热线不可能相交。就在它的内部加入固体物质后，产生了随意改变它的热容的新情形，使得绝热过程从始态到终态的P—V线可以被任意改变，结果是2条绝热线能够相交，具体方式有二种： 方式（1）把固体物质放入热机之中然后从热机之中取出，这个方式还没有违背热2律。由此引出方式（2）直接利用热机中的固体物质的热涨冷缩循环来对外做功，只有这个方式能够证明热2律不成立。
王教授只看了方式（1）就开始武断地下结论：“而刘勇的结论是完全错误的。对刘勇其他部分的所谓“新的热动力原理”和“热力学第二定律结论不成立”等部分存在更多的错误。例如，刘勇先生完全不知道热力学或物理化学教科书中的一个基础知识：“准静态膨胀或压缩在没有任何耗散，例如没有因摩擦而造成能量的散失等的情况下就是一种可逆过程”[见傅献彩等著“物理化学”第四版，高等教育出版社，1990，p.29]，因此刘勇先生错误地认为：准静态过程对外做功，而可逆过程不对外做功等。此外，由于固体热容经过热机R和热机R’交替循环以后又完全恢复原状，根本就不存在所谓“新型热机利用固体物质的物理性质对外界做有用功”的现象。”王教授没有看到方式（1）只是说明2条绝热线能够相交的引文，这个方式还没有违背热2律。他在这里却极力误导读者不思考“新”文核心部分——方式（2）。
（2）：因为单一热源的卡诺热机的绝热循环过程是不留痕迹的升温和降温，因此，固体物质必须放入卡诺热机之中，在理想条件下固体就随热机的循环过程也出现不留下任何痕迹的升温和降温，实现热涨冷缩循环。这样，如果利用热机内部固体物质的热涨冷缩循环来对外做功，固体可以使部分热量转化为对外做功，同时，还有改变卡诺热机的内部热容的效果——产生绝热膨胀过程和绝热压缩过程这2条绝热线相交,并且在改变它的内部热容的贡献中不留下任何痕迹。所以:热力学第二定律结论不成立。分析这一个改变热机内部热容方式的结论是：新型热机进行循环工作的4个过程中，同时利用热机内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功，这时，新型热机的循环工作不仅能够把热量完全转化为功输出，同时产生消除熵的效应。这个结论没有丝毫问题。这样的分析只是为了揭示新的热动力原理。实际上也不会真的利用固体的热涨冷缩来不停地对外作功。
王教授为什么认为：“根本就不存在所谓“新型热机利用固体物质的物理性质对外界做有用功”的现象。”难道固体物质放入卡诺热机之中其热胀冷缩物理性质消失了吗？“新”文的讨论突破仅仅对气体分析的限制进而利用了固体的热涨冷缩对外做功——联系到固体的自然复原或自发序化等特性作用于热机的循环过程。新型热机内固体物质旁边的空腔可以想象是一个对外做功的齿轮装置。实际上固体的热胀冷缩可以释放很大力量，固体的升温热涨可以推动齿轮传动，固体的降温收缩复原还可以拉动齿轮传动——总是把热量转化为对外做功。
气体的绝热膨胀过程和固体的热涨过程都能够把部分热量转化为对外做功，二者在收缩复原上有明显区别，固体物质冷缩过程是自然的复原还能够把热量转化为对外做功而不需要接受外功在此露出端倪——固体的热涨然后冷缩复原可以使部分热量转化为对外做功。比较单一热源的气体绝热膨胀然后收缩必须靠外功作用来完成（绝热压缩过程）才能够复原——气体的绝热膨胀然后压缩复原不可能有热量转化为对外做功。固体和气体的这个区别反映了固体物质遵守一个不同于气体的新的热动力原理。这就是“新”文的物理基础和根据。
单一热源中热机内气体的绝热膨胀压缩复原和固体的热涨冷缩复原的热功转化差别：单一热源中气体的绝热膨胀然后压缩复原时热量不可能转化为功，然而固体的热涨然后冷缩复原可以使部分热量转化为对外做功。这个区别是否存在决定“新”文真伪。
王教授错误的认为气体存在自发收缩否认气体和固体的区别：“气体同样热胀冷缩！卡诺循环就是靠热胀冷缩来作功的！”“实际上固体的热涨可以推动齿轮传动，固体的冷缩可以拉动齿轮传动——热量转化为对外做功，而不一定是推动活塞。”但是气体的热涨也可以推动齿轮传动，气体的冷缩可以拉动齿轮传动——热量转化为对外做功。当然要保持气体是一个封闭体系应该有活塞，结果还是推动齿轮作功。”提示：王教授把大气压对齿轮（和气体）做功理解为气体冷缩对齿轮做功。
理想气体没有固体物质那样的热涨冷缩——缺少自然复原或自发序化性质。当容器中的气体在没有外压（或大气压）时不论受冷与受热都会膨胀。气体降温之后不会冷缩复原（像固体热涨冷缩那样自然复原）。固体物质降温就要收缩。容器中的气体受外压（大气压）时因为温度变化影响出现膨胀压缩平衡波动的收缩现象不是冷缩性质。气体的膨胀过程能够对外做功，如果要气体收缩复原必须靠外界克服气体的压力对气体做功来压缩气体才能复原，气体绝热膨胀然后压缩复原的循环在理想条件下的特征是具有可逆性。
去年冬天
第2楼2010/12/14
（3）：关于“准静态过程”；是指系统十分接近于静态平衡的变化。这样利用气体的膨胀对外做功时可以输出最大的有用功，反之外界压缩气体复原时只需要做最小的功。所以“准静态过程”可以“同时利用热机内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功”。“准静态过程”也可以成为可逆过程。“新”文之中为了区别和提示新型热机在准静态条件下，其利用内部固体物质的热胀冷缩等物理性质对外做功，用准静态过程和可逆过程2个说法来区分：“新”文之中准静态过程存在固体的热胀冷缩对外做功，而可逆过程不利用固体的热胀冷缩对外做功。以下王教授论点错误：
王教授认为：“准静态膨胀或压缩在没有任何耗散，例如没有因摩擦而造成能量的散失等的情况下就是一种可逆过程”[见傅献彩等著“物理化学”第四版，高等教育出版社，1990，p.29]，因此刘勇先生错误地认为：准静态过程对外做功，而可逆过程不对外做功等。
（4）：卡诺热机的效率和热机的设计以及材质无关！此话限制在气体范围内分析是如此。如果热机内部仅仅是气体，那么卡诺热机的效率和热机的设计以及材质无关！新型热机突破了气体的限制进而利用了固体的热涨冷缩对外做功——联系到固体的自然复原或自发序化等特性作用于热机的循环过程。此话就不适用了。大多数物质（例如气体）都不具有自然复原或自发序化的性质，它们遵守热2律趋向熵增，少数固体物质的热涨冷缩、热磁、热电却具有自然复原或自发序化性质，它们放入新型热机之中作用，能够消除熵，反映出自然界还存在一个热动力原理，这点请读者深思。现代又出现了一类新型热机和装置,如日本研制的“热磁发电机”、中国制造的“无偏二极管”都应用了这个新的热动力原理。
最后作者要告诉读者：热2律和卡诺热机研究的理想气体没有的自然复原或自发序化等特性，“新”文实质是联系到固体的自然复原或自发序化等特性作用于热机的循环过程。首先要阅读“新”文内容，按照作者的思路理解才能认识新的热动力原理，不能只看一半。读者据此探索新型热机，可以成为诞生在中国的诺贝尔奖得主，这点不是主要的，主要在于人类从此在能源方面走向解放。
应助达人
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