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討論區首頁 >>1997/6月-2001/4月間 問題討論區資料 >>討論區第四版>>滲透壓,亂度與永動(陳智勝)
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近代物理 標題:滲透壓,亂度與永動(陳智勝)
1:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:1999-12-25 13:28:00:
張貼者:陳智勝
有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)


中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。
第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?
以上兩個問題請老師指點迷津
學歷:大一


2:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:1999-12-27 09:36:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

:
: 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?


3:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:1999-12-27 15:33:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

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: : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?


4:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:1999-12-28 22:27:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

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: : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
:如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
:,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
此流動的作用便是減低濃度差。
怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
仔細想想 整個過程的形成原因。


5:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:1999-12-29 09:35:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

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: : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: 此流動的作用便是減低濃度差。
: 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: 仔細想想 整個過程的形成原因。

滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓)
那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
回到我的問題:
濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
如果此壓力(當成逆滲透壓)夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?


6:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:1999-12-31 09:53:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

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: : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

:但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: 回到我的問題:
: 濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: 如果此壓力(當成逆滲透壓)夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: ,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?


7:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:1999-12-31 12:19:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

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: : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?

濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
如果此壓力(當成逆滲透壓)夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?


8:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:1999-12-31 17:44:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

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: : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。



9:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-01 13:32:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

: : : : : : : :
: : : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: : 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
: 你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
: 若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
: 這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
: 生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。

我沒有改變問題方向呀,如果您能仔細一點看清我的問題就好了。施一外力可以產生逆滲透,你已經明白了。所以我要講的是,如果這個逆滲透壓,不是來自外界壓力,而是""溶液本身的液壓力""的話,只要此液壓力,大於滲透壓,那此系統就不必外界施壓,便能產生逆滲透。問題在於,這樣子會產生永動呀!為什麼?
:


10:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-03 09:16:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: : : : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

: : : : : : : : :
: : : : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : : : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : : : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : : : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : : : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : : : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: : : 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
: : 你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
: : 若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
: : 這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
: : 生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。

: 我沒有改變問題方向呀,如果您能仔細一點看清我的問題就好了。施一外力可以產生逆滲透,你已經明白了。所以我要講的是,如果這個逆滲透壓,不是來自外界壓力,而是""溶液本身的液壓力""的話,只要此液壓力,大於滲透壓,那此系統就不必外界施壓,便能產生逆滲透。問題在於,這樣子會產生永動呀!為什麼?
: :
我並未說你『改變問題方向』,我說的是你改變『流動的方向』。

液體的壓力是各方向都有的,因此本身的液壓效果和 外界壓力的效果不同。
除非是由外力造成,否則流動的方向恆使得 密度差減少。(這也是流動會開始的驅動力源)


11:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-03 22:22:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : : : : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

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: : : : : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : : : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : : : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : : : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : : : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : : : : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : : : : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : : : : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : : : : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : : : : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: : : : 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
: : : 你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
: : : 若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
: : : 這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
: : : 生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。

: : 我沒有改變問題方向呀,如果您能仔細一點看清我的問題就好了。施一外力可以產生逆滲透,你已經明白了。所以我要講的是,如果這個逆滲透壓,不是來自外界壓力,而是""溶液本身的液壓力""的話,只要此液壓力,大於滲透壓,那此系統就不必外界施壓,便能產生逆滲透。問題在於,這樣子會產生永動呀!為什麼?
: : :
: 我並未說你『改變問題方向』,我說的是你改變『流動的方向』。

: 液體的壓力是各方向都有的,因此本身的液壓效果和 外界壓力的效果不同。
: 除非是由外力造成,否則流動的方向恆使得 密度差減少。(這也是流動會開始的驅動力源)

老師覺得液壓和外壓不一樣,但以我的觀點其實是一樣的.
請參觀以下網頁http://web.cc.ntnu.edu.tw/~s41142


12:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-04 09:43:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: : : : : : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

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: : : : : : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : : : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : : : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : : : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : : : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : : : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : : : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : : : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : : : : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : : : : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : : : : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : : : : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : : : : : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : : : : : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : : : : : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : : : : : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : : : : : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: : : : : 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
: : : : 你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
: : : : 若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
: : : : 這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
: : : : 生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。

: : : 我沒有改變問題方向呀,如果您能仔細一點看清我的問題就好了。施一外力可以產生逆滲透,你已經明白了。所以我要講的是,如果這個逆滲透壓,不是來自外界壓力,而是""溶液本身的液壓力""的話,只要此液壓力,大於滲透壓,那此系統就不必外界施壓,便能產生逆滲透。問題在於,這樣子會產生永動呀!為什麼?
: : : :
: : 我並未說你『改變問題方向』,我說的是你改變『流動的方向』。

: : 液體的壓力是各方向都有的,因此本身的液壓效果和 外界壓力的效果不同。
: : 除非是由外力造成,否則流動的方向恆使得 密度差減少。(這也是流動會開始的驅動力源)

: 老師覺得液壓和外壓不一樣,但以我的觀點其實是一樣的.
: 請參觀以下網頁http://web.cc.ntnu.edu.tw/~s41142

當有外力時,由於半透膜只允酗臛q過,於是外界改變系統的體積(使其縮小)故水減少。
水分子只有一個方向能通過。
但是當整個都是水溶液時,水分子可以四處遊走 。
記得我提醒你 <B>壓力是朝向各方向都有的的</B>。在管子底部同一點所受的靜壓力 有向右,向左 向上與向下。
所以水分子並不會只往一個方向流動。


13:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-04 12:19:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : : : : : : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

: : : : : : : : : : : :
: : : : : : : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : : : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : : : : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : : : : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : : : : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : : : : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : : : : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : : : : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : : : : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : : : : : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : : : : : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : : : : : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : : : : : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : : : : : : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : : : : : : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : : : : : : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : : : : : : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : : : : : : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: : : : : : 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
: : : : : 你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
: : : : : 若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
: : : : : 這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
: : : : : 生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。

: : : : 我沒有改變問題方向呀,如果您能仔細一點看清我的問題就好了。施一外力可以產生逆滲透,你已經明白了。所以我要講的是,如果這個逆滲透壓,不是來自外界壓力,而是""溶液本身的液壓力""的話,只要此液壓力,大於滲透壓,那此系統就不必外界施壓,便能產生逆滲透。問題在於,這樣子會產生永動呀!為什麼?
: : : : :
: : : 我並未說你『改變問題方向』,我說的是你改變『流動的方向』。

: : : 液體的壓力是各方向都有的,因此本身的液壓效果和 外界壓力的效果不同。
: : : 除非是由外力造成,否則流動的方向恆使得 密度差減少。(這也是流動會開始的驅動力源)

: : 老師覺得液壓和外壓不一樣,但以我的觀點其實是一樣的.
: : 請參觀以下網頁http://web.cc.ntnu.edu.tw/~s41142

: 當有外力時,由於半透膜只允酗臛q過,於是外界改變系統的體積(使其縮小)故水減少。
: 水分子只有一個方向能通過。
: 但是當整個都是水溶液時,水分子可以四處遊走 。
: 記得我提醒你 <B>壓力是朝向各方向都有的的</B>。在管子底部同一點所受的靜壓力 有向右,向左 向上與向下。
: 所以水分子並不會只往一個方向流動。

如果是一杯水,那麼裡面的水分子所受到的液壓,上下左右都相等,所以水分子並不會向某一固定方向移動.
但是現在所討論的問題並非這種狀況,我們所討論的系統中,有一個界面(半透膜)而且左右兩邊的液壓並不相等(HDg>Hdg)另外還有滲透壓(P)的產生,因此您無法保證說:在界面處之溶劑所受之液壓=0而達成平衡.
如果您使得HDg=Hdg+P,那在界面處之溶劑分子才不會流動;
如果使得HDg>Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往左移動;
如果使得HDg<Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往右移動;
所以老師說:<B>水分子並不會只往一個方向流動</B>,我認為並不全然正確.
************************************************************
在圖一中,如果重物夠重,便能產生逆滲透;
同理,圖二中的H如果夠大,一樣可以產生逆滲透;
那麼圖二可以成立,為何圖三就不能產生逆滲透呢?


14:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-05 07:59:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: : : : : : : : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

: : : : : : : : : : : : :
: : : : : : : : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : : : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : : : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : : : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : : : : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : : : : : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : : : : : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : : : : : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : : : : : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : : : : : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : : : : : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : : : : : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : : : : : : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : : : : : : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : : : : : : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : : : : : : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : : : : : : : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : : : : : : : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : : : : : : : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : : : : : : : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : : : : : : : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: : : : : : : 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
: : : : : : 你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
: : : : : : 若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
: : : : : : 這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
: : : : : : 生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。

: : : : : 我沒有改變問題方向呀,如果您能仔細一點看清我的問題就好了。施一外力可以產生逆滲透,你已經明白了。所以我要講的是,如果這個逆滲透壓,不是來自外界壓力,而是""溶液本身的液壓力""的話,只要此液壓力,大於滲透壓,那此系統就不必外界施壓,便能產生逆滲透。問題在於,這樣子會產生永動呀!為什麼?
: : : : : :
: : : : 我並未說你『改變問題方向』,我說的是你改變『流動的方向』。

: : : : 液體的壓力是各方向都有的,因此本身的液壓效果和 外界壓力的效果不同。
: : : : 除非是由外力造成,否則流動的方向恆使得 密度差減少。(這也是流動會開始的驅動力源)

: : : 老師覺得液壓和外壓不一樣,但以我的觀點其實是一樣的.
: : : 請參觀以下網頁http://web.cc.ntnu.edu.tw/~s41142

: : 當有外力時,由於半透膜只允酗臛q過,於是外界改變系統的體積(使其縮小)故水減少。
: : 水分子只有一個方向能通過。
: : 但是當整個都是水溶液時,水分子可以四處遊走 。
: : 記得我提醒你 <B>壓力是朝向各方向都有的的</B>。在管子底部同一點所受的靜壓力 有向右,向左 向上與向下。
: : 所以水分子並不會只往一個方向流動。

: 如果是一杯水,那麼裡面的水分子所受到的液壓,上下左右都相等,所以水分子並不會向某一固定方向移動.
靜止的水不流動,並不是因為同一點的液壓上下左右都相等 抵銷才不流動。
壓力的來源是水分子間的碰撞,動量的變化。即使是流動的水 同一點向上,向下,向左,向右的壓力大小也都相等。
但是作用在不同方向。對於液體的壓力 可能要在進一步思考。

: 但是現在所討論的問題並非這種狀況,我們所討論的系統中,有一個界面(半透膜)而且左右兩邊的液壓並不相等(HDg>Hdg)另外還有滲透壓(P)的產生,因此您無法保證說:在界面處之溶劑所受之液壓=0而達成平衡.
: 如果您使得HDg=Hdg+P,那在界面處之溶劑分子才不會流動;
: 如果使得HDg>Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往左移動;
: 如果使得HDg<Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往右移動;
: 所以老師說:<B>水分子並不會只往一個方向流動</B>,我認為並不全然正確.
: ************************************************************
: 在圖一中,如果重物夠重,便能產生逆滲透;
: 同理,圖二中的H如果夠大,一樣可以產生逆滲透;
: 那麼圖二可以成立,為何圖三就不能產生逆滲透呢?
圖二中 兩區域內分子無法交流 (跑到對方區域內)
圖三中分子可在整個區域內運動。 想一想 壓力形成的機致。

還記得一開始討論時,你說
『有一個U型管,中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑,左邊溶劑將滲透到右管去。』
以你所謂溶液也能形成『反滲透壓』的說法,哪就不是
左邊溶劑滲透到右管去,而是右邊溶劑將滲透到左管去。
然而事實是 左邊溶劑滲透到右管去。
這就是我說 你為何改變了流動的方向。

是否試圖以 微觀分子的觀點,想像分子間的碰撞。

不知道你是否理解 含有不同氣體的壓力 是各氣體的分壓的合成。
也就是不同氣體對於氣壁的碰撞 效果的總和。
溶液則稍微複雜,水分子間會碰撞 溶質分子間會碰撞,
溶質與溶液個別分子間會有交互作用。形成較大等效分子的運動。


15:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-05 23:30:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : : : : : : : : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

: : : : : : : : : : : : : :
: : : : : : : : : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : : : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : : : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : : : : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : : : : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : : : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : : : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : : : : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : : : : : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : : : : : : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : : : : : : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : : : : : : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : : : : : : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : : : : : : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : : : : : : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : : : : : : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : : : : : : : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : : : : : : : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : : : : : : : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : : : : : : : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : : : : : : : : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : : : : : : : : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : : : : : : : : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : : : : : : : : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : : : : : : : : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: : : : : : : : 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
: : : : : : : 你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
: : : : : : : 若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
: : : : : : : 這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
: : : : : : : 生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。

: : : : : : 我沒有改變問題方向呀,如果您能仔細一點看清我的問題就好了。施一外力可以產生逆滲透,你已經明白了。所以我要講的是,如果這個逆滲透壓,不是來自外界壓力,而是""溶液本身的液壓力""的話,只要此液壓力,大於滲透壓,那此系統就不必外界施壓,便能產生逆滲透。問題在於,這樣子會產生永動呀!為什麼?
: : : : : : :
: : : : : 我並未說你『改變問題方向』,我說的是你改變『流動的方向』。

: : : : : 液體的壓力是各方向都有的,因此本身的液壓效果和 外界壓力的效果不同。
: : : : : 除非是由外力造成,否則流動的方向恆使得 密度差減少。(這也是流動會開始的驅動力源)

: : : : 老師覺得液壓和外壓不一樣,但以我的觀點其實是一樣的.
: : : : 請參觀以下網頁http://web.cc.ntnu.edu.tw/~s41142

: : : 當有外力時,由於半透膜只允酗臛q過,於是外界改變系統的體積(使其縮小)故水減少。
: : : 水分子只有一個方向能通過。
: : : 但是當整個都是水溶液時,水分子可以四處遊走 。
: : : 記得我提醒你 <B>壓力是朝向各方向都有的的</B>。在管子底部同一點所受的靜壓力 有向右,向左 向上與向下。
: : : 所以水分子並不會只往一個方向流動。

: : 如果是一杯水,那麼裡面的水分子所受到的液壓,上下左右都相等,所以水分子並不會向某一固定方向移動.
: 靜止的水不流動,並不是因為同一點的液壓上下左右都相等 抵銷才不流動。
: 壓力的來源是水分子間的碰撞,動量的變化。即使是流動的水 同一點向上,向下,向左,向右的壓力大小也都相等。
: 但是作用在不同方向。對於液體的壓力 可能要在進一步思考。

: : 但是現在所討論的問題並非這種狀況,我們所討論的系統中,有一個界面(半透膜)而且左右兩邊的液壓並不相等(HDg>Hdg)另外還有滲透壓(P)的產生,因此您無法保證說:在界面處之溶劑所受之液壓=0而達成平衡.
: : 如果您使得HDg=Hdg+P,那在界面處之溶劑分子才不會流動;
: : 如果使得HDg>Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往左移動;
: : 如果使得HDg<Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往右移動;
: : 所以老師說:<B>水分子並不會只往一個方向流動</B>,我認為並不全然正確.
: : ************************************************************
: : 在圖一中,如果重物夠重,便能產生逆滲透;
: : 同理,圖二中的H如果夠大,一樣可以產生逆滲透;
: : 那麼圖二可以成立,為何圖三就不能產生逆滲透呢?
: 圖二中 兩區域內分子無法交流 (跑到對方區域內)
: 圖三中分子可在整個區域內運動。 想一想 壓力形成的機致。

: 還記得一開始討論時,你說
: 『有一個U型管,中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑,左邊溶劑將滲透到右管去。』
: 以你所謂溶液也能形成『反滲透壓』的說法,哪就不是
: 左邊溶劑滲透到右管去,而是右邊溶劑將滲透到左管去。
: 然而事實是 左邊溶劑滲透到右管去。
: 這就是我說 你為何改變了流動的方向。

: 是否試圖以 微觀分子的觀點,想像分子間的碰撞。

: 不知道你是否理解 含有不同氣體的壓力 是各氣體的分壓的合成。
: 也就是不同氣體對於氣壁的碰撞 效果的總和。
: 溶液則稍微複雜,水分子間會碰撞 溶質分子間會碰撞,
: 溶質與溶液個別分子間會有交互作用。形成較大等效分子的運動。

我一開始的確是說『有一個U型管,中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑,左邊溶劑將滲透到右管去。』,但那只不過是開場白而已,請把全文看完,我真正要討論的是「非外力逆滲透現象」

老師請您回憶一下海水如何以逆滲透來淨化,
重點在於要有「外力」才有逆滲透,
我以我的重點礎b所謂的<B>「外力可不可以是液體所產生的重量壓力」</B>
老師您說
「圖二中 兩區域內分子無法交流 (跑到對方區域內)」
如果圖一可以因為重物而產生逆滲透,那圖二只不過是把物體重換成液體重,為什麼就「無法交流」←─這是整個命題的核心議題!
「圖三中分子可在整個區域內運動。」
您所謂的「分子」和「整個區域」辭意不明。

以分子的觀點來探討逆滲透不是不能,只是不合邏輯。
書上常以圖四來說明滲透現象,
左方溶液會因溶質的阻擋,而<B>難以</B>流到右方;
但右方溶質沒有受到阻擋,而<B>易於</B>流到左方;
所以久而久之右方的溶劑滲透到左方了。

這樣的解釋難以認同,因為以圖五的模型來看,
左邊如果有五顆粒子進入右邊,
那右邊也一定要有五顆粒子進入左邊,
否則哪來的<B>「空間」</B>容納左邊突如其來的五顆粒子呢?
但事實則不然耶,
從實驗上發現,左邊的粒子可以「勇猛地」推擠到右邊,
把右邊的一堆粒子抬高了!(請見圖六)
這不是很神奇嗎?
但事實就是如此!

我發現越問問題越多了,
滲透現象科學家以自由能的觀點順利解釋了,
所以我不想再討論滲透現象。
我想討論「非外力逆滲透」能不能發生?

我不知道如何以氣體動力論來討論,
因為現在有一個滲透現象介入,
而滲透現象是一種降低內能提昇亂度的現象。
我覺得科學家也沒有提出良好的模型,
他們先發展出自由能的理論,然後又發現滲透現象吻合他們的理論,
於是一切就以為完結篇了。

現在我想舉出一個謬誤,
那就是「無外力逆滲透」
圖一、圖二、圖三、是我最完好的表達,
請老師解釋一下,到底「無外力逆滲透」圖三有沒有可能產生?
如果沒有可能,那圖一、圖二、圖三要如何解釋?



16:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-06 17:16:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: : : : : : : : : : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

: : : : : : : : : : : : : : :
: : : : : : : : : : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : : : : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : : : : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : : : : : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : : : : : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : : : : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : : : : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : : : : : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : : : : : : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : : : : : : : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : : : : : : : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : : : : : : : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : : : : : : : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : : : : : : : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : : : : : : : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : : : : : : : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : : : : : : : : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : : : : : : : : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : : : : : : : : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : : : : : : : : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : : : : : : : : : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : : : : : : : : : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : : : : : : : : : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : : : : : : : : : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : : : : : : : : : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: : : : : : : : : 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
: : : : : : : : 你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
: : : : : : : : 若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
: : : : : : : : 這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
: : : : : : : : 生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。

: : : : : : : 我沒有改變問題方向呀,如果您能仔細一點看清我的問題就好了。施一外力可以產生逆滲透,你已經明白了。所以我要講的是,如果這個逆滲透壓,不是來自外界壓力,而是""溶液本身的液壓力""的話,只要此液壓力,大於滲透壓,那此系統就不必外界施壓,便能產生逆滲透。問題在於,這樣子會產生永動呀!為什麼?
: : : : : : : :
: : : : : : 我並未說你『改變問題方向』,我說的是你改變『流動的方向』。

: : : : : : 液體的壓力是各方向都有的,因此本身的液壓效果和 外界壓力的效果不同。
: : : : : : 除非是由外力造成,否則流動的方向恆使得 密度差減少。(這也是流動會開始的驅動力源)

: : : : : 老師覺得液壓和外壓不一樣,但以我的觀點其實是一樣的.
: : : : : 請參觀以下網頁http://web.cc.ntnu.edu.tw/~s41142

: : : : 當有外力時,由於半透膜只允酗臛q過,於是外界改變系統的體積(使其縮小)故水減少。
: : : : 水分子只有一個方向能通過。
: : : : 但是當整個都是水溶液時,水分子可以四處遊走 。
: : : : 記得我提醒你 <B>壓力是朝向各方向都有的的</B>。在管子底部同一點所受的靜壓力 有向右,向左 向上與向下。
: : : : 所以水分子並不會只往一個方向流動。

: : : 如果是一杯水,那麼裡面的水分子所受到的液壓,上下左右都相等,所以水分子並不會向某一固定方向移動.
: : 靜止的水不流動,並不是因為同一點的液壓上下左右都相等 抵銷才不流動。
: : 壓力的來源是水分子間的碰撞,動量的變化。即使是流動的水 同一點向上,向下,向左,向右的壓力大小也都相等。
: : 但是作用在不同方向。對於液體的壓力 可能要在進一步思考。

: : : 但是現在所討論的問題並非這種狀況,我們所討論的系統中,有一個界面(半透膜)而且左右兩邊的液壓並不相等(HDg>Hdg)另外還有滲透壓(P)的產生,因此您無法保證說:在界面處之溶劑所受之液壓=0而達成平衡.
: : : 如果您使得HDg=Hdg+P,那在界面處之溶劑分子才不會流動;
: : : 如果使得HDg>Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往左移動;
: : : 如果使得HDg<Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往右移動;
: : : 所以老師說:<B>水分子並不會只往一個方向流動</B>,我認為並不全然正確.
: : : ************************************************************
: : : 在圖一中,如果重物夠重,便能產生逆滲透;
: : : 同理,圖二中的H如果夠大,一樣可以產生逆滲透;
: : : 那麼圖二可以成立,為何圖三就不能產生逆滲透呢?
: : 圖二中 兩區域內分子無法交流 (跑到對方區域內)
: : 圖三中分子可在整個區域內運動。 想一想 壓力形成的機致。

: : 還記得一開始討論時,你說
: : 『有一個U型管,中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑,左邊溶劑將滲透到右管去。』
: : 以你所謂溶液也能形成『反滲透壓』的說法,哪就不是
: : 左邊溶劑滲透到右管去,而是右邊溶劑將滲透到左管去。
: : 然而事實是 左邊溶劑滲透到右管去。
: : 這就是我說 你為何改變了流動的方向。

: : 是否試圖以 微觀分子的觀點,想像分子間的碰撞。

: : 不知道你是否理解 含有不同氣體的壓力 是各氣體的分壓的合成。
: : 也就是不同氣體對於氣壁的碰撞 效果的總和。
: : 溶液則稍微複雜,水分子間會碰撞 溶質分子間會碰撞,
: : 溶質與溶液個別分子間會有交互作用。形成較大等效分子的運動。

: 我一開始的確是說『有一個U型管,中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑,左邊溶劑將滲透到右管去。』,但那只不過是開場白而已,請把全文看完,我真正要討論的是「非外力逆滲透現象」

: 老師請您回憶一下海水如何以逆滲透來淨化,
: 重點在於要有「外力」才有逆滲透,
: 我以我的重點礎b所謂的<B>「外力可不可以是液體所產生的重量壓力」</B>
: 老師您說
: 「圖二中 兩區域內分子無法交流 (跑到對方區域內)」
: 如果圖一可以因為重物而產生逆滲透,那圖二只不過是把物體重換成液體重,為什麼就「無法交流」←─這是整個命題的核心議題!
: 「圖三中分子可在整個區域內運動。」
: 您所謂的「分子」和「整個區域」辭意不明。

: 以分子的觀點來探討逆滲透不是不能,只是不合邏輯。
: 書上常以圖四來說明滲透現象,
: 左方溶液會因溶質的阻擋,而<B>難以</B>流到右方;
: 但右方溶質沒有受到阻擋,而<B>易於</B>流到左方;
: 所以久而久之右方的溶劑滲透到左方了。
<b>關於圖四,我的想法很簡單 因為水分子在左右兩邊都可以存在,
因此一開始時 若右邊密度高於左邊,自然穿過左邊的數 多於由右邊往左邊的粒子數。
(可以由微觀碰撞機率理解)
因此 左邊濃度會減低。
水分子並不是靜止不動的,而是一直在碰撞。而彼此的碰撞所造成動量的變化 才是壓力的來源。
</B>



:
: 這樣的解釋難以認同,因為以圖五的模型來看,
: 左邊如果有五顆粒子進入右邊,
: 那右邊也一定要有五顆粒子進入左邊,
: 否則哪來的<B>「空間」</B>容納左邊突如其來的五顆粒子呢?
: 但事實則不然耶,
: 從實驗上發現,左邊的粒子可以「勇猛地」推擠到右邊,
: 把右邊的一堆粒子抬高了!(請見圖六)
: 這不是很神奇嗎?
: 但事實就是如此!

: 我發現越問問題越多了,
: 滲透現象科學家以自由能的觀點順利解釋了,
: 所以我不想再討論滲透現象。
: 我想討論「非外力逆滲透」能不能發生?

: 我不知道如何以氣體動力論來討論,
: 因為現在有一個滲透現象介入,
: 而滲透現象是一種降低內能提昇亂度的現象。
: 我覺得科學家也沒有提出良好的模型,
: 他們先發展出自由能的理論,然後又發現滲透現象吻合他們的理論,
: 於是一切就以為完結篇了。

: 現在我想舉出一個謬誤,
: 那就是「無外力逆滲透」
: 圖一、圖二、圖三、是我最完好的表達,
: 請老師解釋一下,到底「無外力逆滲透」圖三有沒有可能產生?
: 如果沒有可能,那圖一、圖二、圖三要如何解釋?
<B>圖一或圖二 右邊底下區域的水分子 受外力影響,
則增加右邊區域內各處的壓力
於是由右往左的分子數多於由左往右的分子數。
圖三則因為看不出左右濃度而無法說明。
可能往右的分子多於往左的,也可能兩方向一樣多(當達成『平衡』時)。
</B>


17:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-06 21:18:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : : : : : : : : : : : : : : : 有一個U型管,如右圖所示。(顯示不出來~~請見高中課本)

: : : : : : : : : : : : : : : :
: : : : : : : : : : : : : : : : 中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑。若按照高中課本所言,左邊溶劑將滲透到右管去,那麼就系統溶劑之位能來看,無疑是上升的。這不是很奇怪嗎?上次老師說:「要考慮右管之濃度變化」,使得最後我發現,一個反應是不是會發生,除了看能量變化以外,也要看亂度的變化。因此雖然溶劑之位能上升了但右管之溶液亂度也變大了(溶液密度變小),所以這個現象是可以理解的。
: : : : : : : : : : : : : : : : 但是如果我說:「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」老師一定會嗤之以鼻,但我所要說的正是如此。
: : : : : : : : : : : : : : : : 我們都曉得,如果在右管施一壓力產生一逆滲透壓(=外力/半透膜面積),那麼溶劑便會從右管滲透到左管了,如此一來不就「系統中溶劑位能上升且右管溶液亂度又下降」了嗎?澄清一點:我所說的系統並不包含外力部分。

: : : : : : : : : : : : : : : 一個『封閉系統』的 亂度只會增加 。 但是個別系統可以 亂度減少。
: : : : : : : : : : : : : : : 正如 不談封閉系統時, 個別系統能量一定守恆嗎?

: : : : : : : : : : : : : : : : 第二個問題是:如果我說永動循環是有可能的,老師一定又嗤之以鼻,但是抱持著有問題就該問的精神,我不免要厚臉皮一番。
: : : : : : : : : : : : : : : : 在上一問題中我提到外力的部分,外力可以是一重物也可能是手在上面壓,但無論如何都無法使這個系統永動。但如果外力是溶液本身呢?右管的水壓顯然大於左管,因為雙管液面一樣高時,而右管密度大,所以壓力自然較左管大,此一「雙管液壓差」我把它當作逆滲透壓(=P)。如果管長H,右管平均液密度D,左管平均液密度d,g為重力常數。則雙管液壓差為P=(HDg)-(Hdg)=H(D-d)g,其中(D-d)>0,而(D-d)g為定值,所以P和H成正比。若H夠大,便能使得P>滲透壓(=nRT/V=定值),如此一來在此一孤立系統中,右管的溶劑能滲透到左管中了。此時左管液面高出右管,於是便可把左管純溶劑導入右管。如此週而復始以至無窮達成永動,但問題出在哪裡呢?

: : : : : : : : : : : : : : : 想一想: 是 否 兩邊的濃度會越來越接近呢? 當相同時 往哪個方向流?

: : : : : : : : : : : : : : 兩邊濃度不會越來越接近,因為濃度大的一邊,會有較大的液壓力,
: : : : : : : : : : : : : :如果此壓力夠大,大到大於滲透壓時,溶劑便從濃度大的一邊,流到濃度小的一邊
: : : : : : : : : : : : : :,因此,濃度大者會越濃,濃度小的會越稀.這個現像會形成永動,為什麼?

: : : : : : : : : : : : : 所謂 『滲透』是因為一邊濃度高於另一邊,因為分子的擴散而使得
: : : : : : : : : : : : : 溶液隨著溶質的密度擴散 從濃度高往濃度低的方向流動。
: : : : : : : : : : : : : 此流動的作用便是減低濃度差。
: : : : : : : : : : : : : 怎會是只有 溶劑在流動呢?這樣合理嗎?
: : : : : : : : : : : : : 仔細想想 整個過程的形成原因。

: : : : : : : : : : : : 滲透現象我想老師一定不陌生,滲透現象一定要有一個半透膜,像是細胞中的細胞膜一樣,
: : : : : : : : : : : : 只有小分子的粒子才能穿過半透膜,而我所討論的是溶質為大分子的滲透現象(之前忘了強調)因
: : : : : : : : : : : : 此,只有溶劑(小分子)才能夠穿透,溶質太大了穿不透.
: : : : : : : : : : : : 滲透的作用會使得兩邊濃度差減少,

: : : : : : : : : : : :但如果在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.
: : : : : : : : : : : 正如你也同意 <B>滲透的作用會使得兩邊濃度差減少</B>
: : : : : : : : : : : 為何 會有你所謂的 <B>在濃度大的一邊,施一逆滲透壓(大於滲透壓) 那麼濃度便大者恆大,小者恆小.</B>
: : : : : : : : : : : 請以微觀(粒子)方式說明 這是怎樣的一個過程?
: : : : : : : : : : : 必須先說明這是一個存在的過程,才會有以下的問題。否則...

: : : : : : : : : : 其實逆滲透的現象是很普通的,像是在海水淨化方面,就是對海水施一壓力,使得海水中的溶劑(水)穿透過半透膜而逆滲透到另一邊的水中,因而得到純淨的水,所以在濃度大的一方,施以一逆滲透壓,確實能使溶液中的溶劑,滲透到另一邊的純溶劑中,如此一來,原本的溶液(例如海水)因為溶劑的流逝(例如水),濃度自然會越來越高,逆滲透的現象,並非我憑空杜撰,其實早已利用在淨化海水上面,因此我的問題彷彿是成立的,但關鍵是,物理學中自由能的說法:「一系統不可能亂度下降又內能上升的」,因此我的問題理論上不可能存在,所以我要問的是:我的假設性問題(我沒有做過實驗)若不該成立為什麼不能成立?
: : : : : : : : : 你所舉的例子是外界加壓,而半透膜僅允酗穭壑l通過,因此水被迫壓縮到濃度較低的一端。使得濃度高的更高 。但這是外界作巨炵M。
: : : : : : : : : 若沒有外界的壓力,反而水會流向濃度高的一端而不是濃度低的一端 (自然的趨勢 使得 亂度變大)使得濃度差變小。
: : : : : : : : : 這也是你一開始所舉的例子,怎麼會突然方向改變了呢?
: : : : : : : : : 生物細胞中就是包含些鹽分 才能保有一定的水分。

: : : : : : : : 我沒有改變問題方向呀,如果您能仔細一點看清我的問題就好了。施一外力可以產生逆滲透,你已經明白了。所以我要講的是,如果這個逆滲透壓,不是來自外界壓力,而是""溶液本身的液壓力""的話,只要此液壓力,大於滲透壓,那此系統就不必外界施壓,便能產生逆滲透。問題在於,這樣子會產生永動呀!為什麼?
: : : : : : : : :
: : : : : : : 我並未說你『改變問題方向』,我說的是你改變『流動的方向』。

: : : : : : : 液體的壓力是各方向都有的,因此本身的液壓效果和 外界壓力的效果不同。
: : : : : : : 除非是由外力造成,否則流動的方向恆使得 密度差減少。(這也是流動會開始的驅動力源)

: : : : : : 老師覺得液壓和外壓不一樣,但以我的觀點其實是一樣的.
: : : : : : 請參觀以下網頁http://web.cc.ntnu.edu.tw/~s41142

: : : : : 當有外力時,由於半透膜只允酗臛q過,於是外界改變系統的體積(使其縮小)故水減少。
: : : : : 水分子只有一個方向能通過。
: : : : : 但是當整個都是水溶液時,水分子可以四處遊走 。
: : : : : 記得我提醒你 <B>壓力是朝向各方向都有的的</B>。在管子底部同一點所受的靜壓力 有向右,向左 向上與向下。
: : : : : 所以水分子並不會只往一個方向流動。

: : : : 如果是一杯水,那麼裡面的水分子所受到的液壓,上下左右都相等,所以水分子並不會向某一固定方向移動.
: : : 靜止的水不流動,並不是因為同一點的液壓上下左右都相等 抵銷才不流動。
: : : 壓力的來源是水分子間的碰撞,動量的變化。即使是流動的水 同一點向上,向下,向左,向右的壓力大小也都相等。
: : : 但是作用在不同方向。對於液體的壓力 可能要在進一步思考。

: : : : 但是現在所討論的問題並非這種狀況,我們所討論的系統中,有一個界面(半透膜)而且左右兩邊的液壓並不相等(HDg>Hdg)另外還有滲透壓(P)的產生,因此您無法保證說:在界面處之溶劑所受之液壓=0而達成平衡.
: : : : 如果您使得HDg=Hdg+P,那在界面處之溶劑分子才不會流動;
: : : : 如果使得HDg>Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往左移動;
: : : : 如果使得HDg<Hdg+P,那在界面處之溶劑分子便往右移動;
: : : : 所以老師說:<B>水分子並不會只往一個方向流動</B>,我認為並不全然正確.
: : : : ************************************************************
: : : : 在圖一中,如果重物夠重,便能產生逆滲透;
: : : : 同理,圖二中的H如果夠大,一樣可以產生逆滲透;
: : : : 那麼圖二可以成立,為何圖三就不能產生逆滲透呢?
: : : 圖二中 兩區域內分子無法交流 (跑到對方區域內)
: : : 圖三中分子可在整個區域內運動。 想一想 壓力形成的機致。

: : : 還記得一開始討論時,你說
: : : 『有一個U型管,中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑,左邊溶劑將滲透到右管去。』
: : : 以你所謂溶液也能形成『反滲透壓』的說法,哪就不是
: : : 左邊溶劑滲透到右管去,而是右邊溶劑將滲透到左管去。
: : : 然而事實是 左邊溶劑滲透到右管去。
: : : 這就是我說 你為何改變了流動的方向。

: : : 是否試圖以 微觀分子的觀點,想像分子間的碰撞。

: : : 不知道你是否理解 含有不同氣體的壓力 是各氣體的分壓的合成。
: : : 也就是不同氣體對於氣壁的碰撞 效果的總和。
: : : 溶液則稍微複雜,水分子間會碰撞 溶質分子間會碰撞,
: : : 溶質與溶液個別分子間會有交互作用。形成較大等效分子的運動。

: : 我一開始的確是說『有一個U型管,中間有一半透膜,右半管是某溶液,左半管是純溶劑,左邊溶劑將滲透到右管去。』,但那只不過是開場白而已,請把全文看完,我真正要討論的是「非外力逆滲透現象」

: : 老師請您回憶一下海水如何以逆滲透來淨化,
: : 重點在於要有「外力」才有逆滲透,
: : 我以我的重點礎b所謂的<B>「外力可不可以是液體所產生的重量壓力」</B>
: : 老師您說
: : 「圖二中 兩區域內分子無法交流 (跑到對方區域內)」
: : 如果圖一可以因為重物而產生逆滲透,那圖二只不過是把物體重換成液體重,為什麼就「無法交流」←─這是整個命題的核心議題!
: : 「圖三中分子可在整個區域內運動。」
: : 您所謂的「分子」和「整個區域」辭意不明。

: : 以分子的觀點來探討逆滲透不是不能,只是不合邏輯。
: : 書上常以圖四來說明滲透現象,
: : 左方溶液會因溶質的阻擋,而<B>難以</B>流到右方;
: : 但右方溶質沒有受到阻擋,而<B>易於</B>流到左方;
: : 所以久而久之右方的溶劑滲透到左方了。
: <b>關於圖四,我的想法很簡單 因為水分子在左右兩邊都可以存在,
: 因此一開始時 若右邊密度高於左邊,自然穿過左邊的數 多於由右邊往左邊的粒子數。
: (可以由微觀碰撞機率理解)
: 因此 左邊濃度會減低。
: 水分子並不是靜止不動的,而是一直在碰撞。而彼此的碰撞所造成動量的變化 才是壓力的來源。
: </B>
:

:
: :
: : 這樣的解釋難以認同,因為以圖五的模型來看,
: : 左邊如果有五顆粒子進入右邊,
: : 那右邊也一定要有五顆粒子進入左邊,
: : 否則哪來的<B>「空間」</B>容納左邊突如其來的五顆粒子呢?
: : 但事實則不然耶,
: : 從實驗上發現,左邊的粒子可以「勇猛地」推擠到右邊,
: : 把右邊的一堆粒子抬高了!(請見圖六)
: : 這不是很神奇嗎?
: : 但事實就是如此!

: : 我發現越問問題越多了,
: : 滲透現象科學家以自由能的觀點順利解釋了,
: : 所以我不想再討論滲透現象。
: : 我想討論「非外力逆滲透」能不能發生?

: : 我不知道如何以氣體動力論來討論,
: : 因為現在有一個滲透現象介入,
: : 而滲透現象是一種降低內能提昇亂度的現象。
: : 我覺得科學家也沒有提出良好的模型,
: : 他們先發展出自由能的理論,然後又發現滲透現象吻合他們的理論,
: : 於是一切就以為完結篇了。

: : 現在我想舉出一個謬誤,
: : 那就是「無外力逆滲透」
: : 圖一、圖二、圖三、是我最完好的表達,
: : 請老師解釋一下,到底「無外力逆滲透」圖三有沒有可能產生?
: : 如果沒有可能,那圖一、圖二、圖三要如何解釋?
: <B>圖一或圖二 右邊底下區域的水分子 受外力影響,
: 則增加右邊區域內各處的壓力
: 於是由右往左的分子數多於由左往右的分子數。
: 圖三則因為看不出左右濃度而無法說明。
: 可能往右的分子多於往左的,也可能兩方向一樣多(當達成『平衡』時)。
: </B>

************************************************************
老師說
關於圖四,我的想法很簡單 因為水分子在左右兩邊都可以存在,
因此一開始時 若右邊密度高於左邊,自然穿過左邊的數 多於由右邊往左邊的粒子數。
(可以由微觀碰撞機率理解)因此 左邊濃度會減低。

我蠻認同這種看法的,但是......

老師說
水分子並不是靜止不動的,而是一直在碰撞。而彼此的碰撞所造成動量的變化 才是壓力的來源。

我的看法如下
我一直以為水壓是和液重有關,因為水的壓力公式P=HDg並沒有涉及溫度呀!那麼溫度便不是液壓的決定要素,但是100度的水的確動量較大,但我並不認為水壓是因為碰撞產生,老師您可認為100度的水會比0度的水壓力大?!但是我承認氣壓的確和溫度(動量/能)有關.

老師說
圖一或圖二 右邊底下區域的水分子 受外力影響,
則增加右邊區域內各處的壓力
於是由右往左的分子數多於由左往右的分子數。
圖三則因為看不出左右濃度而無法說明。
可能往右的分子多於往左的,也可能兩方向一樣多(當達成『平衡』時)。

我的看法如下
既然老師認為圖二的水分子多半由右往左,那圖三只不過把圖二的活塞(一個質量極小體積極小的活塞)拿走,會有影響嗎?如果有影響?影響了什麼?我覺得活塞拿不拿走底部的壓力都是一樣的.
************************************************************
我覺得和老師您一個人討論就覺得蠻費精神的,為什麼老師願意回答那麼多人提出來的問題呢?像台大的網站,PO問題上去根本不太會有人回應.所以我覺得師大物理的網站真好!



18:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-07 09:22:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: : : 我發現越問問題越多了,
: : : 滲透現象科學家以自由能的觀點順利解釋了,
: : : 所以我不想再討論滲透現象。
: : : 我想討論「非外力逆滲透」能不能發生?

: : : 我不知道如何以氣體動力論來討論,
: : : 因為現在有一個滲透現象介入,
: : : 而滲透現象是一種降低內能提昇亂度的現象。
: : : 我覺得科學家也沒有提出良好的模型,
: : : 他們先發展出自由能的理論,然後又發現滲透現象吻合他們的理論,
: : : 於是一切就以為完結篇了。

: : : 現在我想舉出一個謬誤,
: : : 那就是「無外力逆滲透」
: : : 圖一、圖二、圖三、是我最完好的表達,
: : : 請老師解釋一下,到底「無外力逆滲透」圖三有沒有可能產生?
: : : 如果沒有可能,那圖一、圖二、圖三要如何解釋?
: : <B>圖一或圖二 右邊底下區域的水分子 受外力影響,
: : 則增加右邊區域內各處的壓力
: : 於是由右往左的分子數多於由左往右的分子數。
: : 圖三則因為看不出左右濃度而無法說明。
: : 可能往右的分子多於往左的,也可能兩方向一樣多(當達成『平衡』時)。
: : </B>

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: 老師說
: 關於圖四,我的想法很簡單 因為水分子在左右兩邊都可以存在,
: 因此一開始時 若右邊密度高於左邊,自然穿過左邊的數 多於由右邊往左邊的粒子數。
: (可以由微觀碰撞機率理解)因此 左邊濃度會減低。

: 我蠻認同這種看法的,但是......

: 老師說
: 水分子並不是靜止不動的,而是一直在碰撞。而彼此的碰撞所造成動量的變化 才是壓力的來源。

: 我的看法如下
: 我一直以為水壓是和液重有關,因為水的壓力公式P=HDg並沒有涉及溫度呀!那麼溫度便不是液壓的決定要素,但是100度的水的確動量較大,但我並不認為水壓是因為碰撞產生,老師您可認為100度的水會比0度的水壓力大?!但是我承認氣壓的確和溫度(動量/能)有關.

水壓確實和液重有關,但想一想原子的世界。水分子間並不真正接觸再一起 如何將上層的液重效應傳達到下層呢?
巨觀以為水是連續的流體。但是以水分子尺度來看 彼此有好一段距離。
提醒你:如果沒有重力場 水分子的運動和重力場下有何不同?
『力』的來源 並需有動量的變化或(固態彈性體 有形變) 這是最初學物理的基本瞭解。
可不要忘了!

你談到高溫的氣體要比低溫的氣體壓力大。 其實這句話 再沒有說明是相同體積下是沒有意義的。
如果將水的體積維持一定,則高溫的水確實比低溫的水壓力大很多。但是因為通常沒有限制
水會膨脹 因此因溫度變化的壓力變化便稍微不明顯。

: 老師說
: 圖一或圖二 右邊底下區域的水分子 受外力影響,
: 則增加右邊區域內各處的壓力
: 於是由右往左的分子數多於由左往右的分子數。
: 圖三則因為看不出左右濃度而無法說明。
: 可能往右的分子多於往左的,也可能兩方向一樣多(當達成『平衡』時)。

: 我的看法如下
: 既然老師認為圖二的水分子多半由右往左,那圖三只不過把圖二的活塞(一個質量極小體積極小的活塞)拿走,會有影響嗎?如果有影響?影響了什麼?我覺得活塞拿不拿走底部的壓力都是一樣的.

因為你的圖形上並沒有任何註解,我不能隨便假設『圖三只不過把圖二的活塞(一個質量極小體積極小的活塞)拿走』
我想這是科學研究的基本習慣。
注意:目前你所想的都是平衡態的液體,但是討論的內容卻是 動態改變的過程。
且 壓力絕對值大小並不會影響流體運動方向,壓力差才是動力來源。
註:我是否可將你練結的圖形copy貼在網頁上,討論時較方便。


: ************************************************************
: 我覺得和老師您一個人討論就覺得蠻費精神的,為什麼老師願意回答那麼多人提出來的問題呢?像台大的網站,PO問題上去根本不太會有人回應.所以我覺得師大物理的網站真好!



19:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-07 21:37:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : : : 我發現越問問題越多了,
: : : : 滲透現象科學家以自由能的觀點順利解釋了,
: : : : 所以我不想再討論滲透現象。
: : : : 我想討論「非外力逆滲透」能不能發生?

: : : : 我不知道如何以氣體動力論來討論,
: : : : 因為現在有一個滲透現象介入,
: : : : 而滲透現象是一種降低內能提昇亂度的現象。
: : : : 我覺得科學家也沒有提出良好的模型,
: : : : 他們先發展出自由能的理論,然後又發現滲透現象吻合他們的理論,
: : : : 於是一切就以為完結篇了。

: : : : 現在我想舉出一個謬誤,
: : : : 那就是「無外力逆滲透」
: : : : 圖一、圖二、圖三、是我最完好的表達,
: : : : 請老師解釋一下,到底「無外力逆滲透」圖三有沒有可能產生?
: : : : 如果沒有可能,那圖一、圖二、圖三要如何解釋?
: : : <B>圖一或圖二 右邊底下區域的水分子 受外力影響,
: : : 則增加右邊區域內各處的壓力
: : : 於是由右往左的分子數多於由左往右的分子數。
: : : 圖三則因為看不出左右濃度而無法說明。
: : : 可能往右的分子多於往左的,也可能兩方向一樣多(當達成『平衡』時)。
: : : </B>

: : ************************************************************
: : 老師說
: : 關於圖四,我的想法很簡單 因為水分子在左右兩邊都可以存在,
: : 因此一開始時 若右邊密度高於左邊,自然穿過左邊的數 多於由右邊往左邊的粒子數。
: : (可以由微觀碰撞機率理解)因此 左邊濃度會減低。

: : 我蠻認同這種看法的,但是......

: : 老師說
: : 水分子並不是靜止不動的,而是一直在碰撞。而彼此的碰撞所造成動量的變化 才是壓力的來源。

: : 我的看法如下
: : 我一直以為水壓是和液重有關,因為水的壓力公式P=HDg並沒有涉及溫度呀!那麼溫度便不是液壓的決定要素,但是100度的水的確動量較大,但我並不認為水壓是因為碰撞產生,老師您可認為100度的水會比0度的水壓力大?!但是我承認氣壓的確和溫度(動量/能)有關.

: 水壓確實和液重有關,但想一想原子的世界。水分子間並不真正接觸再一起 如何將上層的液重效應傳達到下層呢?
: 巨觀以為水是連續的流體。但是以水分子尺度來看 彼此有好一段距離。
: 提醒你:如果沒有重力場 水分子的運動和重力場下有何不同?
: 『力』的來源 並需有動量的變化或(固態彈性體 有形變) 這是最初學物理的基本瞭解。
: 可不要忘了!

: 你談到高溫的氣體要比低溫的氣體壓力大。 其實這句話 再沒有說明是相同體積下是沒有意義的。
: 如果將水的體積維持一定,則高溫的水確實比低溫的水壓力大很多。但是因為通常沒有限制
: 水會膨脹 因此因溫度變化的壓力變化便稍微不明顯。

: : 老師說
: : 圖一或圖二 右邊底下區域的水分子 受外力影響,
: : 則增加右邊區域內各處的壓力
: : 於是由右往左的分子數多於由左往右的分子數。
: : 圖三則因為看不出左右濃度而無法說明。
: : 可能往右的分子多於往左的,也可能兩方向一樣多(當達成『平衡』時)。

: : 我的看法如下
: : 既然老師認為圖二的水分子多半由右往左,那圖三只不過把圖二的活塞(一個質量極小體積極小的活塞)拿走,會有影響嗎?如果有影響?影響了什麼?我覺得活塞拿不拿走底部的壓力都是一樣的.

: 因為你的圖形上並沒有任何註解,我不能隨便假設『圖三只不過把圖二的活塞(一個質量極小體積極小的活塞)拿走』
: 我想這是科學研究的基本習慣。
: 注意:目前你所想的都是平衡態的液體,但是討論的內容卻是 動態改變的過程。
: 且 壓力絕對值大小並不會影響流體運動方向,壓力差才是動力來源。
: 註:我是否可將你練結的圖形copy貼在網頁上,討論時較方便。

:
: : ************************************************************
: : 我覺得和老師您一個人討論就覺得蠻費精神的,為什麼老師願意回答那麼多人提出來的問題呢?像台大的網站,PO問題上去根本不太會有人回應.所以我覺得師大物理的網站真好!

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: 註:我是否可將你練結的圖形copy貼在網頁上,討論時較方便。
可以。

: 水壓確實和液重有關,但想一想原子的世界。水分子間並不真正接觸再一起 如何將上層的液重效應傳達到下層呢?
: 巨觀以為水是連續的流體。但是以水分子尺度來看 彼此有好一段距離。
我的看法:
物體會往下掉,像是書本、鉛筆、水滴等(但也有例外啦)
我覺得水分子也有往下掉的趨勢,
所以阻止水分子往下掉的力量是支持力,
下面的水分子承受上面水分子的重力,
如此一來液重效應就傳到到下層了,
我把水當成一般物體,那是因為水在巨觀世界都是往下掉的。
因此液重的傳遞就和一般物體的物重一樣,我把水想像成一堆細沙。

: 提醒你:如果沒有重力場 水分子的運動和重力場下有何不同?

我的看法:
沒有重力場就沒有液重,水分子會自由運動。(當然也受吸附力(氫鍵)的影響)

: 『力』的來源 並需有動量的變化或(固態彈性體 有形變) 這是最初學物理的基本瞭解。
: 可不要忘了!
謝謝老師提醒。

: 你談到高溫的氣體要比低溫的氣體壓力大。 其實這句話 再沒有說明是相同體積下是沒有意義的。
謝謝老師提醒。

: 如果將水的體積維持一定,則高溫的水確實比低溫的水壓力大很多。但是因為通常沒有限制
: 水會膨脹 因此因溫度變化的壓力變化便稍微不明顯。


: 因為你的圖形上並沒有任何註解,我不能隨便假設『圖三只不過把圖二的活塞(一個質量極小體積極小的活塞)拿走』
: 我想這是科學研究的基本習慣。
那我現在澄清兩點:
第一『圖三只不過把圖二的活塞(一個質量極小體積極小的活塞)拿走』
第二「圖一二三一開始左右管液面一樣高=H」<B>如果我說H=1公尺,意思是:左右管的「初始液面」「皆是」1公尺!</B>

: 注意:目前你所想的都是平衡態的液體,但是討論的內容卻是 動態改變的過程。
我的看法如下:
如果老師承認圖一二三皆能達成平衡,那麼:
圖一中,如果重物再重0.00000001g,就會產生逆滲透囉!
圖二和圖三中,如果H再增加0.000000001cm,就會產生逆滲透壓囉!!??
所以我是從平衡的觀點切入,再推導出動態的結論。
好的,如果真的增加圖二圖三中的H 0.0000000001cm,那就真的會產生「無外力逆滲透」嗎!?

: 且 壓力絕對值大小並不會影響流體運動方向,壓力差才是動力來源。
老師能夠認同我的論點真是太好了!!
雙管壓力差 = W = 右管壓力﹣(左管液壓+滲透壓)=HDg-(Hdg+P)
其中g是重力加速度,P是滲透壓為定值,D,d是液密度,其中當然的D-d > 0 囉。然而,D,d,g,P,皆是定值,所以,
如果H很大則W>0
如果W>0,則右管之壓力大於左管
如果右管壓力大於左管,那右管便滲透到左管中囉!!
如果右管滲透到左管中,那不就是「無外力逆滲透」了嗎??





20:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-10 11:44:00: [回應上一篇]
張貼者:黃福坤
: : 水壓確實和液重有關,但想一想原子的世界。水分子間並不真正接觸再一起 如何將上層的液重效應傳達到下層呢?
: : 巨觀以為水是連續的流體。但是以水分子尺度來看 彼此有好一段距離。
: 我的看法:
: 物體會往下掉,像是書本、鉛筆、水滴等(但也有例外啦)
: 我覺得水分子也有往下掉的趨勢,
: 所以阻止水分子往下掉的力量是支持力,
: 下面的水分子承受上面水分子的重力,
: 如此一來液重效應就傳到到下層了,
: 我把水當成一般物體,那是因為水在巨觀世界都是往下掉的。
: 因此液重的傳遞就和一般物體的物重一樣,我把水想像成一堆細沙。

細沙有較直觀的接觸。水分子都會一直運動沒有固定位置。並不是一直『接觸』在一起。
如何將重力效應傳到下一層。 以每個分子的角度去想 再想彼此間的交互作用。

: : 注意:目前你所想的都是平衡態的液體,但是討論的內容卻是 動態改變的過程。
: 我的看法如下:
: 如果老師承認圖一二三皆能達成平衡,那麼:
: 圖一中,如果重物再重0.00000001g,就會產生逆滲透囉!
: 圖二和圖三中,如果H再增加0.000000001cm,就會產生逆滲透壓囉!!??
: 所以我是從平衡的觀點切入,再推導出動態的結論。
: 好的,如果真的增加圖二圖三中的H 0.0000000001cm,那就真的會產生「無外力逆滲透」嗎!?
:
: : 且 壓力絕對值大小並不會影響流體運動方向,壓力差才是動力來源。
: 老師能夠認同我的論點真是太好了!!
: 雙管壓力差 = W = 右管壓力﹣(左管液壓+滲透壓)=HDg-(Hdg+P)
: 其中g是重力加速度,P是滲透壓為定值,D,d是液密度,其中當然的D-d > 0 囉。然而,D,d,g,P,皆是定值,所以,
: 如果H很大則W>0
: 如果W>0,則右管之壓力大於左管
: 如果右管壓力大於左管,那右管便滲透到左管中囉!!
: 如果右管滲透到左管中,那不就是「無外力逆滲透」了嗎??

我們先確定一下,如果管子左邊是純水,右邊是鹽水。
中間有一薄膜 僅水分子能透過,先另加上隔版且兩邊水位等高。
若移開隔版 則會有較多水分子 由右往左還是 由左往右 呢?
先確定好 這部份 我們再回到你的問題。


21:fkhwang榮譽點數13點 (高中職)張貼:2000-01-10 15:58:00: [回應上一篇]
張貼者:陳智勝
: : : 水壓確實和液重有關,但想一想原子的世界。水分子間並不真正接觸再一起 如何將上層的液重效應傳達到下層呢?
: : : 巨觀以為水是連續的流體。但是以水分子尺度來看 彼此有好一段距離。
: : 我的看法:
: : 物體會往下掉,像是書本、鉛筆、水滴等(但也有例外啦)
: : 我覺得水分子也有往下掉的趨勢,
: : 所以阻止水分子往下掉的力量是支持力,
: : 下面的水分子承受上面水分子的重力,
: : 如此一來液重效應就傳到到下層了,
: : 我把水當成一般物體,那是因為水在巨觀世界都是往下掉的。
: : 因此液重的傳遞就和一般物體的物重一樣,我把水想像成一堆細沙。

: 細沙有較直觀的接觸。水分子都會一直運動沒有固定位置。並不是一直『接觸』在一起。
: 如何將重力效應傳到下一層。 以每個分子的角度去想 再想彼此間的交互作用。

: : : 注意:目前你所想的都是平衡態的液體,但是討論的內容卻是 動態改變的過程。
: : 我的看法如下:
: : 如果老師承認圖一二三皆能達成平衡,那麼:
: : 圖一中,如果重物再重0.00000001g,就會產生逆滲透囉!
: : 圖二和圖三中,如果H再增加0.000000001cm,就會產生逆滲透壓囉!!??
: : 所以我是從平衡的觀點切入,再推導出動態的結論。
: : 好的,如果真的增加圖二圖三中的H 0.0000000001cm,那就真的會產生「無外力逆滲透」嗎!?
: :
: : : 且 壓力絕對值大小並不會影響流體運動方向,壓力差才是動力來源。
: : 老師能夠認同我的論點真是太好了!!
: : 雙管壓力差 = W = 右管壓力﹣(左管液壓+滲透壓)=HDg-(Hdg+P)
: : 其中g是重力加速度,P是滲透壓為定值,D,d是液密度,其中當然的D-d > 0 囉。然而,D,d,g,P,皆是定值,所以,
: : 如果H很大則W>0
: : 如果W>0,則右管之壓力大於左管
: : 如果右管壓力大於左管,那右管便滲透到左管中囉!!
: : 如果右管滲透到左管中,那不就是「無外力逆滲透」了嗎??

: 我們先確定一下,如果管子左邊是純水,右邊是鹽水。
: 中間有一薄膜 僅水分子能透過,先另加上隔版且兩邊水位等高。
: 若移開隔版 則會有較多水分子 由右往左還是 由左往右 呢?
: 先確定好 這部份 我們再回到你的問題。

************************************************************
: 細沙有較直觀的接觸。水分子都會一直運動沒有固定位置。並不是一直『接觸』在一起。
: 如何將重力效應傳到下一層。 以每個分子的角度去想 再想彼此間的交互作用。

水分子一直運動沒有固定位置,但整體仍有下墬的趨勢,如果分子動量大,那重力對分子的影響力就相對的小,因此分子 看起來 是自由移動的。
雖然重力對每一個分子的影響力很小,但是我們仍然不能夠忽略重力的總和影響。
至於分子如何將重力傳到下一層,可能是分子間的排斥力。分子受到重力的影響,分子會被擠壓靠近,但不會靠得太近,因為會產生電荷排斥力。此力就是分子間的支持力。
如果真的要以微觀來探討的話我只能了解到如此了。
事實上細沙也像水分子一樣在震動,如果要精益求精地去探討細沙重力效應的傳導,那也是很複雜的!
會不會把問題難化了呢?重力效應「會不會傳導」和「如何傳導」是兩回事,我覺得,知道重力會傳到下一層就足夠了吧,否則將有些離題。


: 我們先確定一下,如果管子左邊是純水,右邊是鹽水。
: 中間有一薄膜 僅水分子能透過,先另加上隔版且兩邊水位等高。
: 若移開隔版 則會有較多水分子 由右往左還是 由左往右 呢?
: 先確定好 這部份 我們再回到你的問題。

如果H很小,那麼雙管液體壓力差=HDg-Hdg≒0,所以滲透壓(P)的影響就很明顯,因此當隔板拿開時,左邊有較多的水往右;如果H很大,當HDg-Hdg>P時,滲透壓的效應就被「說v過去了,因此隔板拿開時,右邊有較多的水往左。
會有較多水分子 由右往左還是 由左往右 呢?依情況而定。



22:liuwenbin榮譽點數1點(大學(院))張貼:2007-04-21 12:38:08: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點

   我想过这个问题三年了。

  我认为是溶液在重力场中的平衡态上下浓度不相等。

密度大于水的溶液上稀下浓,浓度差造成的渗透压差刚好跟密度差引起的压力差抵消。

  对渗透现象的解释可见:http://ccebbs.com/doc/doc/107.doc


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黃福坤 修改,轉成中文版面並增加功能 從2011/06/15起
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