第四类永动机论调,成功地通过熵定义的拓展把它同第一二三类永动机完全区分开来。其方法论的精髓在于扑获偶然带来有序,跟蜘蛛的行为相类似,称为蜘蛛理论。第四类永动机认为熵是相对的,可以通过改变微观概率取向实现每个环节熵增而总体熵减的奇异之举。默认假设“微观概率取向能够偏离极大无序概率取向”是否成立成为第四类永动机是否存在争论的焦点,目前符合第四类永动机原则的方案有:单向透气纳米膜材料(无数单个气体分子被捕获,损失内能变成无序风)、二极管电子跳崖整合材料(PN结集成收尾相连,把意外单向跳崖的电子整合成电流,损失内能)
改变微观概率取向就是改变物质的量浓度。在理想气体的状态方程PV=n·R·T。有变形式P=n/V·R·T。从变形式P=n/V·R·T和气体膨胀对外界做功公式W=PV中,表明了在体积为V1一定时,气体做功有两个变量。有W=P·V1=n/V·R·T·V1。一个变量是浓度n/V,另一个变量是温度T。也就是说浓度和温度中,其中一个变化了都会引起功的变化。V1代表的物理意义是受力面积和在力的方向发生的位移的乘积。很明显:热力学第二定律描述的是温度T,物质的微观概率取向描述的是浓度n/V。热力学第二定律的产生受热机的影响非常的大,热机是利用温度进行的热能转化,热机利用的温度要高于环境的温度,存在热损耗。空压机在给气体加压完成后,温度不在变化后,气压剪和气动螺丝刀等气动工具就是利用浓度n/V差产生的压强差,进行热能的转化。第二类永动机与第四类永动机描述的对象不同。达到的目的是相同的,都是利用热能。利用热能的方式不同:一个能利用热能但有热损耗;一个能吸收利用热能,它的热损耗可以认为热能未被利用。热损耗包括机械摩擦的损耗和热传递的损耗。 改变微观概率取向对浓度n/V的改变是有要求的。直接改变浓度n/V——结构上存在难度。间接改变浓度n/V只能利用吸收利用热能的一部分能量。因为必须实现物质的循环和能量转化两者都有要求。所以这样的设计是不多的。
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