主题：【商榷】一个永动机的问题 -- 淡泊

按说永动机是不可能的,但是俺想来想去,想不出这个永动机的破绽在哪里.

设计如下:

一个气球，和一套做功系统连着，在地面分解水，获得的氢气灌满气球，气球上升通过浮力做功，在终点（可以考虑另一个大型气球保持浮空），把氢气排出烧掉（从能量守恒上看，烧氢气的能量应该等于分解氢气的能量，中间的差别是系统效能），水流回地面，空气球回到地面，再次分解氢气灌满气球，在这个过程中，凭空多出的气球上升通过浮力做功是从哪里产生的？

不过暂时不说了，看看还有没有哥们能找到这个漏洞，最后，这个设备是成立的，但是本质上抽取的是太阳能

这个能量从哪儿来？

另外，可以参考关于第二类永动机的解释。

当水流回地面以后，可以转变的氢气就少了。

你得到的“额外”功，实际上就是这些氧气的重力势能。

气球上升，是势能转化为动能，因为严格来说，势能包括重力也包括浮力。

问题是分解水成氢气和氢气还原反应变成水，这个两个反应的能量恐怕并不平衡，因为变为气态需要更多的能量。

当然，作为参考，如果想利用其中的浮力的话，不如在海底电解海水，在氢气上升过程中获取一定的能量，可能会提高能量转换效率的。

和太阳的能量没有关系，你在封闭的系统中做这个实验结果是一样的。

分解水所使用的能量和燃烧氢气产生的能量理论上相等，但实际操作中不可能做到无能量损失。氢气球上升就会有相同质量的空气下降，做功相同。系统输入的能量不可能小于输出的能量。

所以我说这个系统抽取的实际是太阳能

太阳引起的各种气候现象把氧气重新带回高空

但是在理想试验中，电解和燃烧的能量必然是等价的，如果考虑气体有更高的分子热运动动能，那么可以考虑燃烧后体积减小做功的补偿

毕竟，能量凭空消失也是违反能量守恒定律的

地面上电解水，除了电能转化为化学能以外还需要排开大气做功。做功等于一个大气压乘以氢气和氧气的体积减去水的体积。

在高空燃烧，大气压也同时做功。总功等于当地气压乘以氢气氧气体积减去水体积。

假设一切都是准静态可逆过程，高空大气压低于地面大气压，所以在地面排开大气需要做的功大于在高空大气压缩还回来的功。这部分差值等于分解氢气的能量减去在高空燃烧氢气的能量，等于气球上升过程中浮力做功。

关键问题在于气体燃烧释放出来的能量是跟气压有关的，虽然影响不大。所以气体燃烧热要在标准的气压和温度下才有确定的值。

我在电解水的时候（只插入电极通电），需要为冒出来的气泡做功提供额外的电量，所以，我在海平面的时候电解1升水要比在1000米高度电解1升水用电多？你信吗？反正我不信。

又，我在地面分解氢气，升到1000米烧掉获得的上升势能和升到10000米烧掉获得的上升势能相等？因为我在地面（同一高度）分解氢气用的电相同

哈哈。

这个和水下加压往沉箱打气上升做功是不同的

内能的计算公式是dU=TdS-PdV+udn.

dU是内能改变量。S是熵，dT是温差，dV是体积变化，P是压强，u是化学势，dn是参与反应的分子数。

对于电解水来说，化学势变化对内能的贡献是一定的，但是总的内能变化确实和压强与体积变化有关。

对于你的第二个问题，在地面分解氢气用的电能是一样的。但是氢气在1000米处的压强下烧掉和在10000米高空烧掉所获得的自由能有一个微小的差别。这个差别，在可逆循环的情况下等于上升过程中的势能做功。

也就是说,你在地面上把氢气注入气球,然后到高空把氢气放掉,气球再落下来的过程会产生功吗?

也送一花