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  也来说说徐业林同志的无偏二极管

  作者:实说

  在《新语丝》王守恒同志的文章《对“无偏二极管”的分析与探讨》
(XYS20041224)提供的网址
http://www.calt.com/information/magazine/200003/0311.htm上,找到了
徐业林同志的论文《无偏二极管的实验与分析》(以下简称徐文),拜读后有几
个问题想请教徐业林同志,同时也说说自己的浅见。至于徐业林同志发表在《新
语丝》上的对热力学第二定律的的新表述(XYS20041222),如果有时间,机会和
可能,我想在专门刊物上与其商榷。

  问题1:井中电场强度减小后,什么机制使得其重新变大?

  下图即是徐文原图5

  徐文说“……电子4,7被井壁收集。这样,该井将具有收集电子的功能,形
成电流IT。”

  如图5所示的(右)井壁收集电子后,右井壁正电荷被中和一些,井中电场
减弱,随着电子收集的增多,最后电场强度会减小到零。回路中电流IT也就减小
到零。要使得电流IT 维持不变,井中电场强度必须能回复到原来的值。请问是
什么机制使得井中电场强度又重新增大的?

  问题2:“Q3=W1”,对吗?
  下面是徐文的原图7和有关文字。

  图7能量循环图

  徐文说“它将从环境中吸收热量......负载发热,二极管吸热二者相等”

  按照此段表述,可做如下推导:

  二极管吸收的热量=负载电阻发出的热量Q3=负载电阻的功耗W1,即是说,
二极管吸收的热量全部变成了其输出的功。此装置的热机效率为100%。假如我
们不管“无偏二极管”供能的内部机制与过程,只从整体观察,就是:它从环境
(单一热源)取了热Q3,全部转换成了功W1;功W1又全部转换成了热Q3。——除
此外,没有引起其他变化。

  按徐文图7上方的文字,结论就该是如此。

  可是按徐文接下来的算式(9)和图8及相关文字,说的又是不同了。

  问题3:从图8看,“无偏二极管”或又名“内能发动机的”的Q2还在二极管
内部,并没有释放到环境中。请问这时算式(9)中的Q2究竟等于多少?

  下面是徐文的算式(9)和图8

  粗看好像上面的描述没问题,再看看又得要请教了。

  按徐文的意思,从微观机制上把无偏二极管分成了高温热源和低温热源两个
区域,从高温热源吸热Q1向低温热源放热Q2,二者之差就是二极管输出的能量W1。
可是注意了:       

  其一,徐文图8的“内能发动机”的Q2还留在二极管的内部,释放到二极管
之外的环境的热量为零(图8右边蒸气机的Q2是释放到低温热源亦即环境中了);

  其二,按徐文的意思,

  “内能发动机”的Q1=可再利用的余热Q2(还在二极管内)+从二极管外
(环境)吸收的热量Q3。

  即是说,“内能发动机”的现在从环境吸收的热量=Q3,Q1不表示从环境吸
收的热量。

  热机效率计算公式(为了避免混淆,用小写字母书重新书写)(q1-q2)/q1
=w1/q1中的q1是必须是系统从环境(高温热源)中吸收的热量,q2必须是系统
向环境(低温热源)放出的热量。故徐文的热机效率该如下计算:

  “内能发动机”从系统外吸热为Q3,即q1=Q3,向系统外放热为零,即q2=
0,对外做功(输出电能)为w1 =W1(=Q3)

  其效率为w1/q1 =Q3/Q3=100%

  徐文可能已经注意到不好用热量的概念来表述它的“内能发动机”的工作过
程或计算效率,就把热量Q1和Q2说成是能量。其实大家都知道,热量Q1和Q2是内
能变化的量度,系统吸收热量Q1后温度升高,内能增加;系统对外做功和放出热
量后温度降低,内能减少。徐文中的“…向内能库要能量”的“内能库”,其内
能变化的机制应也是如此吧?

  我倒是愿意帮助徐文把有关表述修改成:

  “内能发动机的工作过程”为,“参加能量转化的导电电子能量总和为”E1,
“降速后的电子能量总和为”E2,对外输出电流的功为W1,
  E1-E2=W1,这功消耗在电阻上,放出热量为Q3=W1,此热量又可“再回
到二极管中”,使得“降速后的电子”速度提高,能量从E2再次升高到E1。

  以上修改不知是否符合原意。

  最后,请恕我愚钝,还想向徐业林同志请教其论文中所提到的“散发余冷”
是什么意思?

  总体上我敢下的结论:按徐文的描述,“无偏二极管”是个热机效率100%
的第二类永动机。

  在没有从微观上分析透“无偏二极管”发电的机制之前,我真的还不敢下结
论,热力学第二定律的经典表述之一——“第二类永动机是不可能制成的”——
是否被推翻,是否经典热力学的天空上又出现了一朵“无偏二极管”的乌云。请
注意我说的是真心话,没有调侃的意思。科学研究没有怀疑哪有创新?对徐业林
同志的探索和研究精神我持尊敬的态度,也很想搞明白其“无偏二极管”中的道
理。 

  仅以以上愚见求教于徐业林同志和关心其“无偏二极管”的朋友们。

(XYS20041226)

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