一些看起来很神奇的问题

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一些看起来很神奇的问题

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陨星尘(等待下一位选手 更新于2025-9-5 14:02:34

$\Huge{\color{red}{来人呀,杀题了!}}$

这里时常会出现一些本人灵机一动想出来的很神奇的题,有可能难,也有可能简单,希望与大家分享

  1. 有两个除温度以外完全相同的物块,热容为C,温度分别为T1、T2,已知环境温度为T0(视为一个温度永不变化的恒温热源,且T1<T0<T2,只有这三个热源,没有第四个热源),现想将两物块的温度交换,问外界至少做多少功(不考虑其他任何热损失,纯理想状态)?并指出操作方法。物块不会主动散热(即不对物块进行操作时,物块温度永远不会变)
  2. 众所周知,在一个没有势能的空间中,一个位置不会携带任何能量,那两个位置加一个时间呢?现有一片势能为常量的空间,在原点处有一质量为m的物体,先要让其移动到距离原点r处,要求用时为t,且要求物体初末态动能均为0(即移动前后物体均静止),求外力所作的功的绝对值的和的最小值
  3. (待续‥‥‥)

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我在质心论坛刨垃圾堆
1月前
第一题题目描述有问题
2条评论
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我在质心论坛刨垃圾堆
1月前

第二个也不严谨

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陨星尘(等待下一位选手
1月前

说一下谢谢,作者回去完善10.png

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我在质心论坛刨垃圾堆
1月前

第一题不进行操作温度不变,操作是什么?把它们贴一起算不算操作?

第二题这个要求很奇怪,凭什么这么要求呢?是什么力能达成这个要求?如果势能为常量就不可能了,除非这里的空间和物理规则和现实不同,那这个就是很前沿的理论物理了
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sell sunrise
1月前


题1:什么操作可传热?接触?如果是这样外界根本对物体做不了功。

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陨星尘(等待下一位选手
1月前

我来解惑:

  1. 第一题可以贴一起呀,这也算一种操作,只要能交换他俩温度就行
  2. 第二题就是除了你给它的外力,没有别的势能,可以认为实在空旷的宇宙中做的实验

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陨星尘(等待下一位选手 回复 sell sunrise
1月前

  1. 题一的操作其实是一个抽象的描述,这个操作允许你在不违反热力学定律的情况下进行无损失的热传递
  2. 题二也没那么简单,是做功的绝对值相加,一定大于零啊22.png

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陨星尘(等待下一位选手 回复 sell sunrise
1月前

而且题二到了r处必须要停下呀,不然做什么郭启新1.png

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sell sunrise 回复 陨星尘(等待下一位选手
1月前

我算了一下题2,前后过程对称,力做了一点使物体有速度,匀速,然后减速,这与加速时间和力大小两个未知量有关得出如下如或F一直加速后减速一段,但两种情况都使物体加到V后减至0将两段绝对值相加可以趋近0,如果力做功不可是0就无最小值。。。。。

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我在质心论坛刨垃圾堆
1月前
我那第二题就很简单了,尽可能要求能量变化小,v等于r÷t,w=mv²

第一题那没啥意义呀,热一du=0,dQ也为零,那总做功为0。你是不是想问绝对值?

9条评论
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陨星尘(等待下一位选手
1月前

不是,是想问操作方式20.png

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1月前
如果你不存在外部热源这题无解,因为热二。所以就是一个热机把T2做成T1,这部分功输入另一个冷机把T1做成T2就行
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1月前

还有环境,而且外部虽然无其余热源,但是力可以对热机做功

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1月前

那这题无解呀,你一个东西不能自发在没有其他低温热源情况下通过外力做功降温,这违反熵增诶

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1月前

不违反呀,你可以设置制冷机呀

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1月前

你设热机就一定需要外部低温热源。冷机倒不需要。所以t2能变为t1而t1不能变为t2.

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sell sunrise 回复 陨星尘(等待下一位选手
1月前

同意让他们热传导,使T2-🔺T=T1,T1+🔺T,然后外界使T1再升至T2

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1月前

对环境做个制冷机不就好了1.png

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1月前

制冷机的定义就是使热量从低温热源(所以必须有外界热源)向高温热源传热的装置

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我在质心论坛刨垃圾堆
1月前
那也不行啊,环境热源温度t0小于t2呀,最高只能让t1升至t0
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陨星尘(等待下一位选手
1月前
给环境制冷,看我下面图

@定语从句

Screenshot_2025-08-25-20-27-36-331.jpg



1条评论
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陨星尘(等待下一位选手
1月前

那你就给环境制冷呗,反正环境温度又不变

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我在质心论坛刨垃圾堆
1月前
抱歉讲错了,是t2不能变为t1,还是无解。不过我不知道这个算不算:拿个活塞里面有气体,向外扯它让它温度变低,贴t2,再重复。但这个方法肯定就不是总做功为零了,因为是不可逆过程。
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陨星尘(等待下一位选手
1月前

也可以呀,对T2的块做个制冷机不就行了

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1月前

不行啊,t2块做制冷机必须要传到更高温的热源。但t0和t1都比t2小

这不就行了

Screenshot_2025-08-25-21-28-21-501.jpg

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1月前
那你这个图最低到t0呀
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陨星尘(等待下一位选手
1月前

肯定不是呀,你想你夏天吹空调,屋里温度不就可以降得低于外界温度吗

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1月前

不是你想,你这个t2和t0,一开始t2大,这是一个热机,卡诺效率1减去t0÷t2,那t2会减小对不对,那减到t0的时候效率不就变成零了吗?不就没法再降温了吗

第一题不是可以外界做功为0吗?

先用热机对外做功,再用热泵和制冷机

总功为0

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陨星尘(等待下一位选手
1月前

但是你不能把做的功储存起来啊,因此还是要做功

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我是新人,初次见面,请多多指教 回复 陨星尘(等待下一位选手
1月前

可以储存啊,为什么不行?