如題,假設水是充足的


你設想的循環是:投入100能量,把稀硫酸濃縮,然後加水放熱,再重新得到100的能量。

——這個設計,顯然沒有輸出。因此不可行。

另外,你所說的恆溫蒸發的操作,對於水—硫酸二組分混合物而言,簡單地說,一般叫做蒸餾。

化工行業,蒸餾的能量利用率是常規單元操作中最低的,低到什麼程度呢?你投入100的能量,真正用於分離水和硫酸的能量不超過10,即使經過充分設計的精餾裝置也難以有效提高。(我學的時候,石化行業精餾大概能量利用率為十幾。現在技術進步到什麼程度了不知道)

因此,你的循環,第一次:一定量硫酸稀釋放出100能量,這100能量用於蒸餾,只能得到10的濃硫酸;第二次,上面10的硫酸稀釋放出10的能量,再蒸餾只能得到1的濃硫酸。沒有第三次了。


我們以水和硫酸作為系統來研究:

濃硫酸稀釋放熱,也就是

濃硫酸+水→稀硫酸,放熱。

稀硫酸蒸發 ,也就是

稀硫酸→濃硫酸+水,吸熱。

那麼濃硫酸稀釋放熱多還是稀硫酸蒸發吸熱多呢?

濃硫酸稀釋放熱可以簡單地看成

硫酸間斷鍵吸熱<硫酸與水成鍵放熱 ,

差的那部分就是放出的能量。注意,這裡混合的是液體的硫酸與液體的水。

而稀硫酸蒸發,除了要經歷之前

硫酸間斷鍵與硫酸與水之間成鍵的逆過程

外,還要有水蒸發吸熱,這部分的吸熱決定了蒸發過程吸熱一定比稀釋過程放熱要多。除非是在100度水的沸點蒸發,那樣吸熱才會為零。(當然這種情況的逆過程要求用100度的水稀釋硫酸,我想你不會這麼做的。並且根據熱力學第二定律,實際上即使水的蒸發過程不吸熱,蒸發過程總的吸熱也比稀釋放熱要多)

更何況,在加熱時,還會有各種損失不能使熱量全部被水吸收從而使讓水蒸發需要的熱量大於稀釋硫酸放出的熱量呢?

所以總的吸熱總是要大於放熱的。


不切實際。

實際上,將稀硫酸變為濃硫酸所消耗的能量,比濃硫酸的稀釋熱要大。還原成濃硫酸需要大量的時間,沒有可操作性。

濃硫酸稀釋熱太小了,都不夠現代工業能量需求塞牙縫的牙縫的牙縫的牙縫。


想法應該是沒錯的 但是將稀硫酸濃縮成濃硫酸用蒸發水分的方法不可取 濃硫酸所謂的吸水性不是它吸收水分 而是把氫氧以2:1的比例脫去,也就是說硫酸濃縮到一定程度後靠簡單的蒸發繼續提高濃度很困難 可以用無水硫酸銅來脫水 這樣的話應該就能像你說的可以大量的獲取熱能了,是大量不是無限,因為硫酸總是有損耗的

然後再說說這樣做的實際意義了 這樣的方式的到的熱屬於「乏熱」就是說熱值不夠高 需要進一步的處理纔能有實際意義


概括一下,相當於問有沒有一種方法,從空氣中提取熱量來利用?

我們知道,利用內能做功必須有溫差,也就是要有流動的內能。

有一種思路是,從空氣吸收熱量並釋放穿透性極強的長波,能穿透大氣層,不受溫室效應,直接輻射到宇宙無限遠,就可以持續降溫,就能做功了。雖然現在有類似的東西,但是功率遠遠不夠。


「恆溫蒸發」是什麼意思?硫酸濃縮是需要高真空下蒸發的,常壓下很難蒸發且能耗巨大。
這麼說吧 假設你有一個絕對封閉體系內能量巨大盒子 你進去做這個實驗 你在蒸發的時候 你會發現 你有點冷 如回答 硫酸和水夠多的話
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