永動的謊言

出自 全民科學平台
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原始設計者:陳亮洲

簡介:

在水桶中加入8分滿的水,加熱實驗用空心彈簧,放入事先預備好的水中,利用彈簧吸水、排水以及轉動的角動量,使實驗用空心彈簧不斷旋轉。



活動說明

目的

簡述能量單位、能量守恆、能量互換

原理

熵增原理、能量守恆、熱質說。

活動一:爬不出的水

場地

  • 在室內進行課程,需準備桌椅

材料準備

  • 衛生紙 數張
  • 杯子 數杯

活動流程

  1. 使用數張衛生紙與數個杯子
  2. 設計毛細現象永動機的概念,
  3. 說明此永動機不可能成功
  4. 毛細現象無法將水帶到高處容器中
  5. 接著帶入熵與亂度的概念


毛細現象的形成是由於液體的表面張力,當被毛細作用吸到高處的液體達到一定高度(積累到一定勢能)的時候,會達到一種液體表面張力與液體的自身重力的一種平衡,是不會再向上升高的。另外,原來升到高處的液體也是無法擺脫毛細作用而向下流動的,所以你製造永動機的想法是天真和不現實的。

活動二:轉不停的葉片

場地

  • 在室內進行課程,需準備桌椅

材料準備

活動流程

  1. 使用磁鐵示範冷次定律所製作的永動機
  2. 說明此永動機不可能成功
  3. 並更詳細且生活化的說明最大亂度的概念

參考影片

網路上有很多製作永動機的影片,如:

其實都是偷藏電源跟磁磺管


探究問題

孤立系統的熵可以減少嗎?這叫做什麼原理?

Ans: 無法,熵增加原理(熱力學第二定律)