如题,假设水是充足的


你设想的循环是:投入100能量,把稀硫酸浓缩,然后加水放热,再重新得到100的能量。

——这个设计,显然没有输出。因此不可行。

另外,你所说的恒温蒸发的操作,对于水—硫酸二组分混合物而言,简单地说,一般叫做蒸馏。

化工行业,蒸馏的能量利用率是常规单元操作中最低的,低到什么程度呢?你投入100的能量,真正用于分离水和硫酸的能量不超过10,即使经过充分设计的精馏装置也难以有效提高。(我学的时候,石化行业精馏大概能量利用率为十几。现在技术进步到什么程度了不知道)

因此,你的循环,第一次:一定量硫酸稀释放出100能量,这100能量用于蒸馏,只能得到10的浓硫酸;第二次,上面10的硫酸稀释放出10的能量,再蒸馏只能得到1的浓硫酸。没有第三次了。


我们以水和硫酸作为系统来研究:

浓硫酸稀释放热,也就是

浓硫酸+水→稀硫酸,放热。

稀硫酸蒸发 ,也就是

稀硫酸→浓硫酸+水,吸热。

那么浓硫酸稀释放热多还是稀硫酸蒸发吸热多呢?

浓硫酸稀释放热可以简单地看成

硫酸间断键吸热<硫酸与水成键放热 ,

差的那部分就是放出的能量。注意,这里混合的是液体的硫酸与液体的水。

而稀硫酸蒸发,除了要经历之前

硫酸间断键与硫酸与水之间成键的逆过程

外,还要有水蒸发吸热,这部分的吸热决定了蒸发过程吸热一定比稀释过程放热要多。除非是在100度水的沸点蒸发,那样吸热才会为零。(当然这种情况的逆过程要求用100度的水稀释硫酸,我想你不会这么做的。并且根据热力学第二定律,实际上即使水的蒸发过程不吸热,蒸发过程总的吸热也比稀释放热要多)

更何况,在加热时,还会有各种损失不能使热量全部被水吸收从而使让水蒸发需要的热量大于稀释硫酸放出的热量呢?

所以总的吸热总是要大于放热的。


不切实际。

实际上,将稀硫酸变为浓硫酸所消耗的能量,比浓硫酸的稀释热要大。还原成浓硫酸需要大量的时间,没有可操作性。

浓硫酸稀释热太小了,都不够现代工业能量需求塞牙缝的牙缝的牙缝的牙缝。


想法应该是没错的 但是将稀硫酸浓缩成浓硫酸用蒸发水分的方法不可取 浓硫酸所谓的吸水性不是它吸收水分 而是把氢氧以2:1的比例脱去,也就是说硫酸浓缩到一定程度后靠简单的蒸发继续提高浓度很困难 可以用无水硫酸铜来脱水 这样的话应该就能像你说的可以大量的获取热能了,是大量不是无限,因为硫酸总是有损耗的

然后再说说这样做的实际意义了 这样的方式的到的热属于「乏热」就是说热值不够高 需要进一步的处理才能有实际意义


概括一下,相当于问有没有一种方法,从空气中提取热量来利用?

我们知道,利用内能做功必须有温差,也就是要有流动的内能。

有一种思路是,从空气吸收热量并释放穿透性极强的长波,能穿透大气层,不受温室效应,直接辐射到宇宙无限远,就可以持续降温,就能做功了。虽然现在有类似的东西,但是功率远远不够。


「恒温蒸发」是什么意思?硫酸浓缩是需要高真空下蒸发的,常压下很难蒸发且能耗巨大。
这么说吧 假设你有一个绝对封闭体系内能量巨大盒子 你进去做这个实验 你在蒸发的时候 你会发现 你有点冷 如回答 硫酸和水够多的话
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