在大家的常規意識中,只有燃燒礦物能源或進行核反應後,才能有能量釋放出來,讓空氣或水升溫甚至汽化蒸發等,然後才能用高溫燃氣或水蒸氣推動發動機運轉,進而對外做功。
所以,地球大氣層以內的空氣和自然水等物質,只要其溫度高於絕對零度(約-273℃),其熵都不為零,即物質內部蘊含有焓、㶲(內能)和熵等熱力學能量,可以進行熱傳導、熱輻射、熱對流等熱量傳遞過程,也可以用於發動機對外做功。
我們先說空氣,在地球表面,適合人類生存的空氣溫度一般要高於-50℃,大大高於絕對零度,所以空氣中含有大量大量的太陽能(據估算,太陽每天輸送給地球太陽能約為目前全球能耗的10000倍以上)。根據熱力學第二定律:“熱量總是能夠自發地從高溫物體轉移到低溫物體”,只要被蒸發的物質的蒸發溫度低於-50℃,則就可以利用空氣蒸發低溫物質,如蒸發溫度低於-70℃的製冷劑R14(四氟化碳),再用R14蒸汽(-70℃時的蒸發壓力為:1.7348MPa)作為發動機的工質,從而對外做功。
空氣蒸發器示意圖如下圖一所示:
圖一:空氣蒸發器圖片
我們再說自然水,在地球表面的液體自然水,只要其溫度高於5℃,同樣也可以用於蒸發低溫物質,如蒸發溫度低於-15℃的製冷劑R116(六氟乙烷),再用R116蒸汽(-15℃時的蒸發壓力為:1.2154MPa)作為發動機的工質,從而對外做功。
水蒸發器示意圖如下圖二所示:
圖二:水蒸發器圖片
無論是利用空氣蒸發製冷劑還是用自然水蒸發製冷劑,這種技術已經在空調系統中用了至少50年,所以已經是一項成熟的技術,毋庸置疑。
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