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布朗棘輪

布朗棘輪(Brownian ratchet),又称费曼棘轮,由波兰物理学家玛丽安·斯莫卢霍斯基英语Marian Smoluchowski于1912年提出的永动机構想[1],因物理学家理查德·费曼於1962年的讲座中传播开来[2]

布朗棘轮的示意图

如图,一個浸在水中的槳輪上连接一個微小的棘輪。因棘輪只能單方向轉動,由于分子的布朗运动,當分子隨機與槳輪碰撞時,槳輪只能往一個方向轉,而且可用來作功,例如舉起一個小砝碼。 這樣一來只要使用簡單的棘輪,像是用掣子(pawl)咬住齒輪,就可以讓槳輪永遠轉動下去。

但費曼自己證明了他的布朗棘輪必須要有一個微小的掣子,能隨分子的碰撞而動。當棘輪和掣子的溫度與水相同時,這個微小的掣子三不五時就會失效,而無法產生淨移動。當溫度低於水溫時,槳輪就有可能只往一個方向轉動,此時耗的能來自於溫度梯度,並未違反热力学第二定律

参考资料

  1. ^ M. von Smoluchowski (1912) Experimentell nachweisbare, der Ublichen Thermodynamik widersprechende Molekularphenomene, Phys. Zeitshur. 13, p.1069 cited in Freund, Jan (2000) Stochastic Processes in Physics, Chemistry, and Biology, Springer, p.59 (页面存档备份,存于互联网档案馆
  2. ^ Feynman, Richard P. The Feynman Lectures on Physics, Vol. 1 . Massachusetts, USA: Addison-Wesley. 1963. Chapter 46. ISBN 978-0-201-02116-5. 

布朗棘輪, 此條目需要擴充, 2017年2月2日, 请協助改善这篇條目, 更進一步的信息可能會在討論頁或扩充请求中找到, 请在擴充條目後將此模板移除, brownian, ratchet, 又称费曼棘轮, 由波兰物理学家玛丽安, 斯莫卢霍斯基, 英语, marian, smoluchowski, 于1912年提出的永动机構想, 因物理学家理查德, 费曼於1962年的讲座中传播开来, 布朗棘轮的示意图, 如图, 一個浸在水中的槳輪上连接一個微小的棘輪, 因棘輪只能單方向轉動, 由于分子的布朗运动, 當分子隨機與槳輪碰. 此條目需要擴充 2017年2月2日 请協助改善这篇條目 更進一步的信息可能會在討論頁或扩充请求中找到 请在擴充條目後將此模板移除 布朗棘輪 Brownian ratchet 又称费曼棘轮 由波兰物理学家玛丽安 斯莫卢霍斯基 英语 Marian Smoluchowski 于1912年提出的永动机構想 1 因物理学家理查德 费曼於1962年的讲座中传播开来 2 布朗棘轮的示意图 如图 一個浸在水中的槳輪上连接一個微小的棘輪 因棘輪只能單方向轉動 由于分子的布朗运动 當分子隨機與槳輪碰撞時 槳輪只能往一個方向轉 而且可用來作功 例如舉起一個小砝碼 這樣一來只要使用簡單的棘輪 像是用掣子 pawl 咬住齒輪 就可以讓槳輪永遠轉動下去 但費曼自己證明了他的布朗棘輪必須要有一個微小的掣子 能隨分子的碰撞而動 當棘輪和掣子的溫度與水相同時 這個微小的掣子三不五時就會失效 而無法產生淨移動 當溫度低於水溫時 槳輪就有可能只往一個方向轉動 此時耗的能來自於溫度梯度 並未違反热力学第二定律 参考资料 编辑 M von Smoluchowski 1912 Experimentell nachweisbare der Ublichen Thermodynamik widersprechende Molekularphenomene Phys Zeitshur 13 p 1069 cited in Freund Jan 2000 Stochastic Processes in Physics Chemistry and Biology Springer p 59 页面存档备份 存于互联网档案馆 Feynman Richard P The Feynman Lectures on Physics Vol 1 Massachusetts USA Addison Wesley 1963 Chapter 46 ISBN 978 0 201 02116 5 含有內容需登入查看的頁面 link 取自 https zh wikipedia org w index php title 布朗棘輪 amp oldid 67903147, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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