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论功率密度,任何人都可以将太阳秒成渣!
热度 4 kiwaho 2019-10-7 22:15
太阳伟大啊,重约2x10^30公斤, 而咱渺小得仅70公斤; 太阳光荣啊,万丈光芒的辐射功率约4x10^26瓦特, 而咱暗淡得仅有看不见的红外辐射140瓦特; 太阳正确啊,5555摄氏度的热球,吸引芸芸众行星围绕, 而咱平庸得仅有37摄氏度的躯体,还得靠衣服捂温。 自惭形秽? 其实,从另一个角度看,咱也能将太阳秒成渣: 太阳的功率密度=0.0002瓦特/公斤 而咱的功率密度=2瓦特/公斤,比太阳大1万倍! 这不是心灵鸡汤的诗词,这是物理事实。 朋友,不必自卑沉沦, 我能,你能,大家都能打败太阳, 只要发挥自己的长项!
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“蒸鸡蛋”的诀窍及其解释
热度 7 fdc1947 2017-4-3 08:18
“蒸鸡蛋”的诀窍及其解释 这里所说的蒸鸡蛋,不是蒸鸡蛋羹,而是蒸整个儿的鸡蛋。 与许多人一样,我每天早饭要吃一个鸡蛋。家里两个人,就是两个鸡蛋。两个鸡蛋用水煮总是不方便,因为煮两个鸡蛋也得放可以没过鸡蛋的那么多水,也要煮那么长的时间。 另外,我与大多数北方人一样,早晨总还是要吃一点“干粮”,或者一块馒头、或者一块饼之类的。这也需要加热。如果是蒸鸡蛋,那么干粮与鸡蛋一起蒸,一锅就解决问题了。 这样,我每天早上,在电磁炉上放一个小锅,装大约150毫升水,在不锈钢蒸架上放两个鸡蛋,两块“干粮”,“开火”一蒸,就完事了,毕其功于一役。这就是懒人的懒办法——不过,想“偷懒”应当是人的本性,甚至可能是技术进步的最重要动力之一,当然在这里决没有这样“高大上”。 一开始,有时候就把鸡蛋给蒸裂了,会有或多或少的鸡蛋液流出来,虽然也能够吃,但是总归不好,至少心里不痛快。 于是就要找原因,为什么会把鸡蛋蒸裂了。 网上有蒸蛋器,但是它说蒸鸡蛋要在鸡蛋的大头扎一个孔,这样可以把鸡蛋大头边的气体放出来,立着蒸,大头朝上,鸡蛋就不会蒸爆了。但是,这样做总是麻烦事。弄得不好,把一个生鸡蛋扎碎了就更不好了。我买来的鸡蛋是很新鲜的,鸡蛋里面的气体不会很多(这些气体是活着的鸡蛋“呼吸”的结果)。蒸裂鸡蛋也不一定全是这些气体的问题(这些气体是原因之一,但不一定是全部原因)。 后来,我想了一下蒸裂鸡蛋的其他可能的原因。我想,鸡蛋总是含水的,如果水从液体变成气体,其体积将增大上千倍。这样,只要鸡蛋里面的少量水分气化,就可能把鸡蛋壳撑破甚至撑爆。如果我加热的过程很快,传过蛋壳的热量将使鸡蛋清快速凝固,快速凝固的蛋白质可能会把水分子迅速包围在凝固的蛋白质大分子内,不使这些水分子集合成大块液体而气化,这样快速凝固的鸡蛋清就能够使鸡蛋的实际强度增加了许多。我原来的蒸法是担心蒸鸡蛋时把电磁炉的“火”开得太大,很快把锅里的水蒸干,而且使厨房的窗户玻璃上凝结许多水汽,所以,我在水烧开后就放上小火,让它慢慢去蒸。这样做的结果就不能使鸡蛋清快速凝固,往往导致鸡蛋壳薄弱的地方容易被膨胀的气体(原有的气体和气化的水)所撑裂,尚未凝结的鸡蛋液就会流淌出来。 是不是这个原因呢?试验变化一下蒸鸡蛋的条件。 我试验着在水煮开后(大概半分多钟就能把150毫升水烧开),继续用大火蒸两三分钟,然后在换小火慢慢蒸两三分钟。这样做的结果是鸡蛋再也没有被蒸爆了。其原因可能就是前两三分钟的大火让鸡蛋清快速凝固了,使鸡蛋的抗撑裂强度大大提高。后两三分钟的小火则使里面的鸡蛋黄也逐步凝固。整个过程大约用电0.2度。 当然,从头至尾一直开五六分钟大火也不是不行,但并没有这样的必要,对于已经凝固的鸡蛋清,其传热性能必定下降,这时候的主要矛盾是鸡蛋清的传热速度问题了,而这件事情上我们很难有所作为。开大火造成的过多蒸汽只能是从锅里泄出,把窗户上弄上许多水汽,这并不好,而且也白白地浪费了能源。所以最后的两三分钟开一个小火就可以了。 再回过头来说那些需要把鸡蛋壳打一个孔的蒸蛋器,我猜测是其功率太小(这种小电器的功率不可能大),所产生的热力不足,特别是其中放入较多鸡蛋的时候,其蒸气不足以使所有鸡蛋的鸡蛋清快速凝固,所以会有一些鸡蛋蒸爆,这才想出来要把鸡蛋打孔的办法。当然,如果所蒸的鸡蛋已经不新鲜,放置时间较长,鸡蛋呼吸造成的蛋内空气太多了,不打孔还是可能会蒸爆的。但这是另一个问题了,我们都不希望吃不新鲜的鸡蛋。
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Citius-Altius-Fortius, 更快、更高、更强—脉冲的力量!
热度 12 kiwaho 2016-6-30 04:42
理想无止境的 奥运精神 也 是人类对能量极限的崇拜: Citius(更快) , Altius(更高) , Fortius(更强) ! 然而,撇开体育,单纯从科学的角度来看: 能量 泄放速率是否存在 极限 呢?达到极限后出现什么奇葩现象呢?这就大有文章可做! 再直白一点,能量泄放速度就是功率嘛,国际标准单位就是瓦特Watt ,等价于每秒焦耳J/s 。 既然时间参数做功率的分母,能量泄放极限速度的追求,当然只能以脉冲方式实现。 早泄、快泄的楷模,非 激光 莫属。当今大科技的 帕瓦 ( Petawatt ,10 15 W )脉冲激光,早把前几代的太瓦(Terawatt )、吉瓦(Gigawatt )和兆瓦(Megawatt )甩在后面。 激光的极高脉冲功率,靠的是将大量基态原子或分子,用 光泵 不停激发到高能态,直至出现尽可能多的 粒子数反转 ,再一霎那触发高能粒子同时退激,与此同时自动集中释放全部光子,强大功率的激动时刻就这样产生了。 深奥的激光原理,一个比喻就能说明白:就像一大批高台跳水运动员齐刷刷站在跳台边,只等发令枪一响,就同时“倒栽葱”般跳下。 除了激光之外,还有很多方式可以实现壮观的尖峰时刻。 最简方案仅需将一只耐高压电容器,充电到上万伏特之后,在一截短电线上放电,或气体电弧放电,就能产生与脉冲激光相当的极高功率峰值。这样的小装置,一般人也能玩。 核物理玩的Z-pinch 也就这么回事,只不过是超大号尺寸。下图为中国 聚龙一号 高能脉冲放电进行时。钨丝线在放电瞬间肢解为高度电离的等离子体 plasma ,并放出大量高能X 射线。图中放电盘直径33米,仅高压电容器1440台就占据另外好几个大房间,文艺范的记者们把这一壮观景象描写为“ 电蛇狂舞 ”! 这玩意玩的确实心跳,泻起来那是一瞬间的酣畅淋漓,而前戏确是费时费力的,殊不知仅把这上千只大电容充满电也得蛮长时间。 2015 年 天津港的那次震惊中外的大爆炸 ,也可看成化学上的巨脉冲能量释放。 既然速度有光速c 做极限,那么功率理论上也应存在极限 当一切都无不用其极时,自然会想到量子理论 Heisenberg 的 测不准原理 ,即动量与位置不可同时精确测得,或等价于能量与时间不可都准确测量。 即:δE*δt ≥ ℏ 。δE 、δt 、 ℏ 分别为能差、时差、约化 Plank 常量 1.0546*10 -34 Js 。 追求尽可能高的功率时,恨不得能差δE 泄放不耗时间δt = 0 ,这样就得到无穷大的脉冲功率。可惜脉宽为0那叫纯数学,不是物理。上述不等式,物理限定了时差的最低消费:δt ≥ ℏ/δE 。 因而,极限功率: W = δE/δt ≤ δE 2 / ℏ 。姑且称之为 魏氏功率极限- Weir's power limit 。 这个结果的得出,与具体的能量释放装置和方式无关,激光也罢、储能元件如电容放电也罢、化学反应也罢,就算是核反应,都普适上式的极限公式。 有了上述公式,先看看一颗渺小的氢原子的尖峰功率有多大。 将基轨 氢原子 激发到 2 轨后退激,算得跃迁时间不足0.5fs,得到能量落差13.6 – (13.6/4 )= 10.2eV 。 则一颗氢原子的尖峰功率= (10.2*1.60218*10 -19 ) 2 / 1.0546*10 -34 = 0.045 瓦。 具体设备的尖峰功率,还取决于多少能量载体参与能量的 跃迁 。 假设1 摩尔 的氢原子(1 克重)参与能量释放的话,将原子总数即 Avogadro 常数6.022*10 23 乘以单原子尖峰功率,那么不管这1 克氢原子以什么方式搞搞震,其功率“恨天高”的上限算出来为2.71*10 22 瓦= 2.71*10 7 帕瓦。 恕我无法将这么大个数,以合适中文单位表达,但可用英文单位表达成27.1Zettawatt 。中国人表达数量级的翻番往往很被动,西方早已在字典里为10 的-24 次方到+24 次方准备好了单词,国人只好跟风造字了, 帕瓦落地 才不久, 18 、21 、24 次幂的中文字尚未造好。 原子核的能级落差比化学反应还要高出百万倍,套用极值公式得出的结果更强悍。原子弹基于链式反应,而1 链套1 链也是要耗时的,故而实际尖峰功率相对理论值要低得老远。 挑战能量早泄快泄极限的后果是什么? 后果很严重! 很有可能“ 过把瘾就死 ” — 物理或化学反应有可能触发核反应、反物质、核同位素生成,甚至逼出真空能等。略举几例: 1 、Z-pinch (Z 箍缩) 储能电容在 氘 气中放电,能检测出中子和氦 3 。显然物理放电用力过猛,挑战了极限,导致下列核反应发生: H 2 + H 2 = n + He 3 + 3.268 MeV 随装置尺度不同,中子产率差异巨大。一般小到50 焦耳的储能电容,每次脉冲能触发大约1 万个中子。为安全起见,业余玩家一定要注意防辐射。 中子弄出来后,100% 最终都能被原子捕捉,生成放射性同位素。中子捕捉和同位素衰变又能释放更多能量,平均1 颗 中子,大约能带来7MeV 至15MeV 左右的后发能量。 这后果显然是成倍回报投入的产出,同时各种新元素也创生了。 下图为z-pinch 中子生产实验原理图。 雷电是天然超强脉冲系统,上世纪中叶科学家才弄明白原来是个大通量中子源,据此推断之前获得诺奖的C-14测年法不一定靠谱。 早在1922年,Chicago大学的化学家Gerald Wendt和Clarence Irion就发现:将钨丝通过高压电容快速放电能产生氦气,论文出版后遭到核学术权威Ernest Rutherford近2年的质疑打压,以及被嘲讽为民科,并因此失去教职。80多年过去后,新的Z-pinch实验结果终于证实他们的数据没有造假,看来真理在权威面前也只能是受气的小媳妇! 2 、水弧爆炸 Peter Graneau 将高压电容在水中放电的实验可被很多人再现。可以看到,水雾以远超声速的高速( 1000m/s )喷射而出,以致洞穿金属板。仔细的能量核算发现,水雾获得动能,甚至大于放电前电容储存的能量。显然脉冲释能搅动了额外神秘能量的释放!权威媒体发表其论文后这么多年来,至今科学社区尚无一个普遍认可的说法。 这可不是普通的电解水制氢,那顶多只需几十伏的电压连续运行,而这是上万伏的储能在水中脉冲急泄。 3 、激光诱发反物质 用帕瓦激光脉冲照射物质,竟然可弄出大量 反物质 — 正电子! 下图为美国Lawrence Livermore 实验室科学家陈慧女士在捣鼓帕瓦激光装置。 4、Andrea Rossi的镍冷核聚变电炉 意大利科学家Rossi教授自称搞出了镍氢冷核聚变的反应堆,据说1度电的投入,平均可取得6度电的热效率。脉冲固然可带来神秘能量,略有增益,但6倍的放大,我表示严重怀疑! 他神神秘秘的所谓样机,我大胆猜测就是镍电阻丝或金属泡沫的脉冲电炉而已。网上该同志口碑不咋地,最近该技术转让在美国惹上官司了,他起诉受让公司拖欠近9千万美元转让费,受让公司辩解能量放大系数虽然大于1,但并未达到预期值。详情参见本文末尾的参考链接。 5、高次谐波电磁污染 说了一堆好处,别忘提醒下负面影响。 根据Fourier频谱分析可知,脉冲释能会产生大量高强度不同频率的高次谐波污染,致使周边大范围内的电子设备无法正常工作,如电视无法正常收看。 因而若将脉冲技术广泛应用,屏蔽电磁干扰的措施必须到位。 若是特意用于电磁干扰设备,则可以克敌制胜,缺点又变回优点了。 更多例子就不多举了。总之,能量的急释意义非凡!这“ 抛砖引玉 ”或“ 买一送多 ”的奇迹,不正是能源科技求之不得的吗?(当然啦,男人 早泄 也能创造出新生命,但这与挑战能量早泄极限无关,大家别想歪了。) 瓶颈在哪里? 要达到理论功率极限并非易事。难就难在如何尽快缩短 能量运筹 的 时间 ,也就是高速开关的性能。 时间啊时间,就是一把杀猪刀。出手不够快,拖久了,再肥的猪也消瘦了,早泄也变成了缓释! 目前最快的天价晶体管开关时间,也至少要10 纳秒ns 以上才能动作,把这个数量级作功率的分母,得出的功率离理论极限差得实在羞愧。 真空管Krytron 的火花间隙开关性能就好得多,可比2ns 还小。美国高精尖技术实现皮秒ps 级开关更是了不得。 业余爱好者玩电容电弧放电要想搞出中子来,人工开关或晶体管开关是不行的,中低档性能的真空管间隙开关勉强 能实现。气动冲击机械开关也凑合,就是抖动太厉害。 注意了 :倒腾高速开关,不小心有可能要坐牢的。美国颁布的法律,严禁Krytron 、Sprytron 、Thyratron 等类真空管高速开关出口。这是其核不扩散思想的必然体现。Richard Smyth 走私此类开关到以色列被法律制裁的案例就是教训,以色列政府最后被逼乖乖退还。 不知将来科技进步后能否搞出飞秒fs 级的开关,到那时,快得惊动上帝的能量泄放速率,还真不知道会创造出啥新鲜神话来呢。 开关速度决定的只是脉冲的上升沿,下降沿则要靠其它泄能技术实现,这就相对容易了。正如泄洪时加大决堤口那样,电能的泄放靠加粗连接导线、降低电阻和分布电感等措施即可。 平平淡淡才是真! 一鸣惊人的脉冲当然令人神往。然而毕竟现实物理世界,平平淡淡才是真!靠硬拼可拼 得了一时的爽快,但绝对拼不了一世。 能源 为人类服务往往只求平均统计效果。例如用电阻炉烧一壶开水,需要的总焦耳量是固定的,理论上与焦耳值是均匀释放还是脉冲释放无关。同样时间内把水烧开,脉冲释能的 占空比 可以做得很小,而均匀释能的占空比为无穷大 。 虽然现有技术在释能方式选择上,经时间统计平均后,看不出连续释能和脉冲释能有啥不同功效,反而脉冲方式的成本更高。但未来技术突破谁知道呢?至少通过脉冲方式使用能源多了一份奢望:没准1 焦耳能量投入,勾引出2 焦耳的核能或者神秘能量呢?这叫 Overunity 。 记得某伟人说过:一个人做一件好事并不难,难的是一辈子做好事。表达的内涵也是这个物理意义,前者是激情的脉冲释放,后者是把脉冲水准做成连续态,那当然吃不消。 参考文献: 1、Demonstration of neutron production in a table-top pinch plasma focus device operating atonly tens of joules http://www.plasmafocus.net/IPFS/associates/lsotopapers/JPD%202008%20PF-50J%20neutrons%20L%20Soto%20et%20al.pdf 2、Arc-liberated chemical energy exceeds electrical input energy https://www.researchgate.net/publication/231781707_Arc-liberated_chemical_energy_exceeds_electrical_input_energy 3、 中国造出高功率脉冲,触发后大地震动电蛇狂舞 http://tieba.baidu.com/p/3355652938 4、Mass-Producing Positrons https://str.llnl.gov/JulAug09/pdfs/07.09.3.pdf 5、Exporting Nuclear Triggers ,The Strange Case of Richard Smyth http://www.merip.org/mer/mer146/exporting-nuclear-triggers 6、 Andrea Rossi sues Industrial Heat for $89M https://animpossibleinvention.com/2016/04/07/andrea-rossi-sues-industrial-heat-for-89m/ 7、 Z箍缩 http://baike.baidu.com/item/Z%E7%AE%8D%E7%BC%A9 8、聚龙一号: http://baike.baidu.com/view/15174295.htm 9、妄议核中央—电子轨道跃迁的扭矩和过渡时间的估算 http://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-959666.html 10、EXPERIMENTAL ATTEMPTS TO DECOMPOSE TUNGSTEN AT HIGH TEMPERATURES http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01430a006?journalCode=jacsat
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水气凝结速率与热功率的当量关系、传质及能量密度分析
kiwaho 2015-1-15 22:31
1kg水蒸气潜能2.3兆焦耳,据此计算回收1kw的功率仅需每秒凝结=(1000/2300000)*1000 0.5克水蒸气。保持这个速度你就得到1kw热功率,等效于1kw的电炉的热功率。0.5克水蒸气相当于你大汗淋漓时,用手掌从出汗的身体上5次左右摸出的累计水, 若是豆大的汗珠摸一把就够。 正如一个人做点好事并不难,难的是一辈子不停做好事,一次凝出0.5克水也不难,难的是每秒钟都要不停从空气中拧出0.5克水,只有这样1千瓦的热功率才有保障。 治学严谨的读者,可能会说,水气凝结速率0 .5g/s/kw看起来不难实现,但是考虑空气的水气低含量,实现这个速率需要辅以得不偿失的空气搬运功。 这个问题提得好。然而流体力学的浓差驱动力,立即使得上述问题成为不是问题的问题。略作如下计算: 室温 25℃下,每立方米饱和空气含有23g水气。一度电的当量热需要凝结水量为3600*0.5g/s/kw= 1800g,进而需要1800/23=78立方米的空气贡献出水气。这并不意味着,你非要把这78立方空气抽送到人工微降雨的有限受控空间来。因为水蒸气会自动从高浓度区向低浓度区流动,只要反应室的水气浓度在不停减少,外面的水气就自动渗透进来,风扇可有可无,只要通风好就行。 水蒸气在室温空气中的含量约 2%,根据道尔顿定律,其对应的分压为大气压的2%,也即2000Pa,或者说每平方米约200kg,或20g/cm 2 , 在浓差驱动力下流动,空气中的氧气、氮气并不改变浓度,因而主体空气并不需要物理流动。 当用于发电时,上述的凝结速率需要将热机效率考虑进去。热变功至少打 3折,往高不还价,往低可商量,因而你要得到1kw的轴功,需要至少3倍于前面提到的数据,也就是至少1.5g/s/kw的水气凝结速率。 不同能源装置比较时,人们喜欢参考功率密度参数。开采水气潜能设备的虚功率密度可这样算( mj代表兆焦耳):室温下饱和水气含量23g/m 3 对应2.3mj/kg*0.023= 53kj/m 3 的能量密度。与汽油的47mj/kg=47mj/升相比,后者是前者的887000倍。然而天然水气的免费与汽油的高价就没法比。而且53kj/m 3 的低密度是个虚的参数,它并不意味着水气潜能开采装置一定又大又笨,因为功率的标定只与水气凝结速率有关。凝结速率不取决于体积,而取决于浓差驱动力。因而无需配备笨重大尺度的大功率风扇,也无需夸张的巨大体积用于凝结室。 电力是二次能源,它其实并不是消费者的唯一原始需求,甚至不占家庭能源消耗的大头。因为很多家庭热水、取暖、煮食等活动的原始能源需求只是一次能源 —热能。大气潜热开采面对的是一次能源,只是热品位低的潜热而已。如果应用需要的正是一次能源,大可不必将其费劲低效地转换成二次能源。 0.5g/s/kw也好,1.5g/s/kw也好,这在大自然的大气热机眼里,简直像大海里的一滴水那样小儿科。大自然大气磅礴的倾盆大雨那该是0.5/s/kw的多少巨量的倍数啊?其等价功率:兆瓦级?吉瓦级?兆兆瓦级? 上面分析了涉及时间量纲的功率问题,下面不考虑时间量纲,单纯地计算一下单位质量的常态天然水气,凝结后释放的热能到底等价于多少度电的热值。 1度电=1kw x 1 hour = 1 kiwaho(牛津英语字典为“千瓦小时”预留的单词)= 1000*3600 J = 3.6MJ(兆焦耳),而 1kg自然水气潜能约2.3兆焦耳,故而1kg水气潜热等价于2.3/3.6= 0.639度电的热值。 或者说:只要有办法从空气中析出液态水,则每凝析出1吨淡水,就可以“意外”收获639度电的热能,或近似成640度电!这个理论公式太诱人: 生产1吨淡水= 同时生产640度电热能 ! 那些自称最新高科技的沙漠取水设备,还有声称每制1吨淡水耗能10度电的节能海水淡化装置,是不是该好好想想:既然水的析出过程一定是放热的,为何所谓的高科技产品,明知1吨淡水的气液相变可以释放640度电,仍要浪费额外的能源去获得? 在我们即将开采天然水气潜能可再生巨量清洁大矿场之前,让我们怀着对大自然敬畏的心情,团结在以习大大为首的正能量周围,向伟大的大自然深鞠躬!望上苍驱走雾霾还神州大地碧水蓝天! 如今,我的伟大发明一揽子解决了人类文明进程面临的三大危机:能源危机、环境污染造成的生态危机、淡水资源危机!详情见: 简讯:千瓦厚实验室发明了有限空间受控人工微降水大气潜热回收机
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电热毯只要功率放大就能当壁炉???
liwei999 2010-12-27 20:28
电热毯只要功率放大就能当壁炉??? 作者: mirror 日期: 12/27/2010 06:03:17 有个文科小伙挑战工科老帮 菜。镜某判断文科小伙有道理。有两个原因:1)壁炉燃烧带来的对流要比电热毯有效。2)壁炉的燃烧温度要大于电热毯的。因为电热毯的功率要维持在纤维不燃烧的温度以下。就算是电热丝,在大气中的电热丝温度如果考虑反复使用的话,温度也不会比炭火高。因为炭火本身就是不考虑被破坏的事情,只要炉壁可以承受,温度可以很高。而辐射的能量是温度的4次方。 直接用电热取暖是最不经济的做法了。当然不排除地暖这样的做法。 基本思想就是电热毯的设计不是当壁炉用的,因此放大功率也不能改变产品初始设计劣势,当壁炉使用。 ---------- 就是论事儿,就事儿论是,就事儿论事儿。 对取暖的理解不同。房间取暖不同于烤火。 作者: mirror (*) 日期: 12/27/2010 06:15:03 还应该加一个第三,质量(热容量)的问题。电热毯的 份量与炉壁的质量还是无法比较的。这个质量也影响了取暖的质量。 ---------- 就是论事儿,就事儿论是,就事儿论事儿
个人分类: 镜子大全|3656 次阅读|0 个评论
松鼠网里有个论坛,讨论些有意思的课题
liwei999 2010-11-5 07:36
松鼠网里有个论坛,讨论些有意思的课题。 (1691 bytes) Posted by: mirror Date: November 04, 2010 01:20PM 比如这样的话题:大脑的功率究竟如何?大脑功率和大脑重量是否成正比?大脑的功率真的是恒定不变的吗? 这类问题大学毕业就应该可以给出答案来了。这些都不是什么问题,随便与CPU比较一下就可以知道答案了。难在如何检测大脑的功率。能量守恒都知道,那么测量进出口血液的氧含量能否想到呢?想到了,就可以测出来了。 煮和蒸,哪个更省?也是个问题。大约是说省燃料吧。问题在于如何设定边界条件=要加热对象的量的多少。这也是工科设计中有意思的地方。有目的,手段可以选择。如何作最佳呢?也许微波炉最好呢。 汽油掉到有水的地面上怎么是五颜六色的?有说折射的,有说散射的,有说干涉的,有说反射的。最合适的说法应该是色散。混合的色被分散开了,所以就可以看见了。其它的说法都是说明色散原理的。 用筷子搅拌一杯热水能否使热水的冷却速度加快?为什么?当然是能了。为什么是因为有工科的存在。 关于风吹灭蜡烛的原因是什么?好象是常识,但能说好不容易。可以参照法拉第的解说,就可以领教什么叫做科学了。 如何证(说)明三角形比其他形状的稳定性?这也是个好题目。如何能说在点子上是一个训练。这里面没有什么文科理科的区别。因此文科生们也不必没有底气。 直条磁铁截成两段,断面处是相斥还是相吸?这个问题也蛮有趣。相斥是结论,问题在于如何说明。能说圆满的人不多。 如何测量冰箱的容积?也是个好题目。虽然能回答得体的人不多,但是这类事情重在参与。维持新鲜感是最重要的。利用理性气体方程,测个体积还是很容易的。 人傻也可以很可爱。做人能做到可爱的份上就是个境界了。如果松鼠这样的团体要坚持下去,问题的讨论的分类是必不可少的。今天的科学参加、参与就是理解了。单纯的参加不过是热闹。热闹之后还需要留些什么。讨论的分类就是题目。比如测量冰箱的容积的讨论中都有什么样的思考?这样的分类之后,再傻的想法也就不觉得傻了。因为那也是一类思考方式。 家里有半大不小孩子的人,不妨从这些题目中找出几个来,与孩子们共同思考。 就是论事儿,就事儿论是,就事儿论事儿。 http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,71064,71064#msg-71064
个人分类: 镜子大全|3852 次阅读|1 个评论
mirror - 如何思考?说说这个“不是问题的问题”(四)
liwei999 2010-4-5 17:44
如何思考?说说这个不是问题的问题(四)。 (856 bytes) Posted by: mirror Date: April 04, 2010 07:00PM 如何回答为什么光电池不可能把所有照在其上的光能转变成电能的问题呢( )?往永动机上思考是个路数,但是比较无趣。 为什么无趣?可以说不美、不喜欢等等的感情,但是其中也隐藏着一个如何思考问题的事情。电能的说法从一开始就把问题给丑化了许多。因为说用电有两个指标,一个是说瓦(W),一个是说度(kWH)。前者是功率,后者是电能。哪个指标有意思=美呢? 之所以说这个事例美,是因为他可以联系到人类社会上的事情。太阳地里,一个太阳电池和一个负荷(比如说是盏电灯)构成的体系中,有个系统的 最大的功率 。这个美在于 最大的功率 是由三个因子决定的,不是其中的一个,比如说太阳光好;也不是两个,比如说光强、电池好;一定是要三者的匹配! 引申一下就是:婚姻这件事能否维持并不在于男人如何帅、女方如何靓,而在于匹配。如何思考呢?这就是一例。 http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,63127,63130#msg-63130
个人分类: 镜子大全|3007 次阅读|0 个评论
放大器中功率放大器的简单小结
williammilo 2010-1-30 11:02
我的博客已经搬家到 xiongbox.com 欢迎访问熊伟博士的网站! 本文永久链接 http://xiongbox.com/放大器中功率放大器/ 1.功率放大器以 增强信号直流、连续波或脉冲波功率为主要目的 的放大电路,简称功放。它常作为多级放大器的末级,向负载提供所需功率。这种负载可以是 扬声器、电动机、电热器、发送天线 等。功率放大器的重要指标是功率增益、失真度和效率。 2.现代功放所用的有源器件主要是晶体管( 双极型晶体管或场效应晶体管 ),少数场合下(如高频或微波大功率发射机的末级)也用 真空管 。前者的最大输出功率在较低频段已能达到数十千瓦,后者可达兆瓦级。常用的功率放大器多属中、小功率范围,使用晶体管作有源器件时 效率较高、成本低、可靠性好 。集成功率放大电路的最大输出功率已达数百瓦。 3.功率放大电路有多种设计,常用的有 单管放大器 、 推挽放大器 和 单端推挽放大器 。它们的效率和复杂程度各不相同。 4.单管放大电路在形式上与电压放大电路相似,主要的差别是 静态工作点须适应输出最大不失真功率 的要求。为获得较大功率增益,它的输入端有时用变压器耦合;为了简单有时也用电阻-电容耦合。而它的输出端常用变压器耦合或直接耦合。 变压器耦合可使负载阻抗达到最佳值 , 并使直流供电电源通过耦合变压器的欧姆压降很小 。直接耦合包括将 负载直接接到放大器输出电路的直流耦合和经扼流电感线圈、隔直流电容连接的交流耦合 。 5.在大功率放大器中,由于热损耗大,结构上有源器件的主要发热部分往往要外加 散热器 (传导、辐射冷却以降低器件温度升高,有的大功率器件还必须使用 风冷、水冷或蒸发冷却 装置;为防止工作过程中温度升得过高,有的大功率放大电路中装有 热过载保护继电器 。
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