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导热机制分析

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=====================引言(我玩缺氧的经过和研究导热的动机,正文在后面)=====================
缺氧玩了50+个小时了,玩了2周目。第一周目纯粹是摸索,跟着游戏的引导,完成了最初的基本建筑(床、厕所)。一开始各种想当然,只有6个人。因为要花时间看说明、思考建筑布局的等,觉得人口够用就没在加。幸好人少,后来才知道:人多了后期会卡,人多消耗也多。没怎么觉得就100+天过去了,科技只用了不到50天就全解锁了(缺氧中解锁新科技没有建筑数量要求,不像大多数技术战略一样,各种前置建筑)。也没觉得藻类不够用,一直没专门去挖,挖路的产出就够了。中期就用点解水了,解锁的科技都造一遍试试,但材料才是真的限制。有个蒸汽喷泉很近,就在右上方。一开始还不知道是什么东西,后来发现水越来越多了,才知道是个无限水源。更妙的是喷泉紧挨着寒冰区,管子去里面走一圈就降温了。就是圈要比想象的大,看着零下30度,那么大的温差,以为很短一点就可以的。
可惜100+天后就不那么悠闲了,后来没多久煤炭不足了(2个煤炭发电机,还纳闷电池满了也不停下,都浪费了,最后也无果),于是看到附近洞穴里到处是氢气,于是氢气发电。一旦煤炭不足,小人就只能人力应急了,3个人力发电很占用小人的时间。才发现能源就是生产力。可惜好景不长,氢气看着很多但很快就光了。陷入能源危机,于是重新开始,下次节约着用。
第一周目知道了装饰值的重要,明白了打扫垃圾的必要。设计了微耗电的电解氧。明白了电路的功耗和现实中的没点关系。
二周目,有了经验。不用思考了,结果感觉人力不足,就用了8个人。结果发现资源比6人快多了,一个电解氧都不够用了。倒是粮食真的是好解决啊,什么都不消耗就疯长。为了提高质量,开化寺种植需要阳光的那花。而且郁闷的是左右挖了好远才找到蒸汽喷泉。不过水源终于有了。 这次100+,精炼了不少金属,2台氢气发电机用光了左边巨大的氢气洞穴。于是开始专心往下挖石油。
却意外发现了天然气喷泉,更巧的是往下一点还有个蒸汽喷泉。和天然气比氢气真是省事啊。天然气有事污水有是二氧化碳的,很烦人。不过无限的能量到手了。于是就近开分基地,大炼钢铁开始,2个天然气大电机,2个精炼厂。开始只建了1个精炼厂,发现由于距离仓库远,开工率不足,所以再建了一个。把20多吨的金汞合金用的只剩了3吨左右。二氧化碳是排入下方的一个小的冰原里的。精炼需要冷却水,于是把喷泉的高温水引入冰原,再泵上来,用完的冷却水直接接地下部排出。结果意外引发了一个bug。解决了二氧化碳的排放问题。
去冰原只有一个垂直的竖井,因为向上的冷水已经占用了通道,废水直接在竖井口排出。结果特殊的自然地貌,在废水流入冰原时,会把下方的气体运到上方,不管上方的压力有多大。后来注意到的时候,基地下方的密闭空间中,二氧化碳已经密度好几千克了。后来专门研究发现:竖井左边排水,右边高度2的位置有个方块,在排水的瞬间,左右的水会连起来,bug就出现了。
这是已经150天后了,太空服真是无氧环境下的神器,连续工作时间大大增长,效率很大提高。这时突然闹饥荒了,原来那个什么花要求温度低于23度。。。然后发现主基地大面积黄色了。于是主食改为油炸冰小麦,到处种萝卜,种了十几个萝卜,温度终于得到控制。对温度图上的高温区域用隔热砖包围,靠近外部的墙用导热好的花岗岩。其实做的改进基本都是无用功,还好萝卜控制了居住区的温度。。根源是,我把左边的蒸汽喷泉送入了基地中的主蓄水池中,虽然经过了冰原降低为30度了,可惜随着时间推移,冰原温度已经不是蓝的了,到基地水温高达40度。贮水池已经35度了,又被管道送入基地各处,于是各处都热了。那时还不会计算热量。
于是开始逛贴吧,晚上各种搜索。可惜收获很少。倒是见到了许多有趣的设计。知道了瀑布bug,氢管降温,知道了高压排气和高压制氧,各种关于导热的学说,知道了二氧化碳还可以液化,以及debug模式。高压制氧确实厉害,终于实现了零耗电制氧(富余264W,都可以再带个空调了)。debug为自己试验提供了可能,不然大的真空区域没法获取,物体温度很难控制。首先使用了高压制氧。说道电解水,本来就是氢氧分离的,阴极出氢气,阳极出氧器。而且电解奇葩的是有3种效率,但是耗电量不变,于是本来计算好的零耗电,变为了微量耗电。每秒,电解水出112g氢气,氢气发电机用掉100g氢气(足够),2个气泵吸气500g*2(112g氢+888g氧,刚好。其实由于气体混合的原因,气泵和分离器的效率不足,也就是问题的根源)。发电800W,气泵240w*2+分离器120W+电解120W=720W<800W。现实是氢气发电机没法获取到充足的氢气。也许有更好的办法,我爱没有想到。
有了天然气泉,能源不是问题了,还是海量的二氧化碳没地方处理了。虽然现在通过高压bug解决了。于是想到了固化二氧化碳来解决。固体的密度远远大于气体,算是解决办法吧。于是开始研究热传导和制冷机。看说明,制冷机会放出大量的热,使用中也是,发现即使是气冷,也需要滴水降温。还以为,和现实中的空调一样,热量不会消失,空调的发热等于制冷量+耗电量。结果一计算呵呵,根本不是一个人数量级的,制冷量都是上千瓦的。发热还不到100瓦。制冷机都是把气或水降低14度。于是最大制冷效率是液冷污水。污水的比热容是7,比水的4.2打太多了,不真实,肯能个以后会消。于是每秒制冷量14*7*10K=980K瓦。这制冷量比一般十几的发热大了多少个数量级啊。可惜比热容大的水和污水的熔点太高了,不实用。还是用氢气好,比热2.4,还算可以。最主要是沸点低啊。可以液化常见气体了。可是使用中空调已启动就过热。于是开始研究热传导机制。
=====================导热研究=====================
过程省略,原理就是在真空中实验相邻物体的温度变化。真空中可以排除其他干扰。于是还真有了点不一样的发现。
现实中传导的热量(瓦)=导热率(瓦/(米*摄氏度))*温度差(摄氏度)*截面积(平方米)/长度(米)。猜测游戏中也是这个公式,已部分验证。
游戏中的导热率、比热容基本都是物质的真实值,游戏中说的两种物质交换热量是用两者导热率的最小值(已验证)。不同材质,现实中应该是,两者的导热率的倒数按照厚度加权的和的倒数。等厚度时,类似电阻的并联值的计算,当两者差别很大时可以认为是最小值的两倍。差别不大时,近似平均值。而游戏中使用了魔法的取最小值,可能因为计算量小的,计算量减少为1/4。不过其实一共也没几种材料,完全可以把所有的可能存起来,直接查表取值。
温度差没有什么争议,应该是格子中心点的温度之差。截面积(平方米)/长度(米),不同的形状是不同的,比如管道(似乎是砖块间的1/20,感觉。不过游戏中的砖块和液体中的管道壁和砖块或液体的一直保持一样的现象。可能是管道的质量远小于制作的材料,想想也是管道怎么可能和整个空间的方块一样,不过耗材却那么多,可能算是加工费了吧。还有待进一步的分析。曾经还以为可能是直接在砖块里打洞,于是没有管道壁。)。固体和固体之间的大概是1000。液体和液体之间的这个值最大(神速),气液、气固、液固也各不相同(有待测量)。
我设计的实验,一些可能的猜想:
1、电线、水管、气管都是不导热的。精炼电线那到达60的导热率没点用。
2、电桥、水桥、气桥能导热,但效果一般,远没有像想象中那样(一个3个格的导热条),一般情况下表现一般。
3、电桥、水桥、气桥,之间是不传热的。高压电桥的中间部分是占用空间的,所以可以向砖块一样传热给其他桥,但是2头的接线座不可以。同样的桥接器,2头的接点可以相互传热。
4、梯子、滑竿不能和旁边的物体传热,但可以加快气体的导热,具体原理不明,导热率大概变大一倍。梯子的导热率2和3.39的区别不明显。
5、隔热砖的的导热率远小于详细信息中的导热率,详细信息中的导热率和同材质的普通砖块一样。所以建筑详细信息里的数据,只是所用材料的数据。大多数时候和建造物的数据一样,但不是都一样。
6、最神器的是均热板,其他物体不能斜向传热。他可以和周围8个物体传热。但是2个相邻的均热板之间几乎无法传热(可以传但很慢)。而且即使只是用导热2的火成岩做的均热板,导热效果仅仅比两个导热为2的物体慢一点。所以一排均热板不如,均热板和砖块相互间隔的效果。相当于传导距离减半。此外,物体在均热板中间时,会能量不守恒。不知道是物体的比热容变大了,还是传输的问题。有待进一步设计实验。
这是我最近几天的实验结果。如果有感兴趣的欢迎交流。我比较马虎,应该会犯一些错误,比如计算时按错计算器、看错数据等,欢迎指出。未完待续。


IP属地:天津1楼2017-12-29 10:33回复
    =========后记(关于Bug的感想)===========
    先说下缺氧的风格,处处透着显示的影子。从各种气体的参数都有着显示的影子。水的比热容是4.2,高中物理上说的比热最大的物质。盐水的比热容比纯水小,熔点更低。不知道污水7的比热是什么材料。游戏为了限制液体的堆积,所以有了砖块损坏的设定,于是门不会压坏是不合作者的希望的,肯定算是bug。高压水和高压气体本身不算bug,但是各种人为制造高压的可能就是bug了,不然何须限制排气口和排水口的压力,明显与作者的设计不符。游戏之所以好玩其实需要各种困难的。玩的乐趣来自于各种困难的解决,所以有了情绪、饥饿、缺氧、高温。游戏本身设计一些解决方案,这些方案循序渐进,构成了游戏的乐趣。也是这个游戏高明的地方。
    能源来说,最初是人力,除了人什么都不需要。不过限制是功率低、还占用小人的时间。于是有了火电,解决了人力和功率的的问题。但是煤炭是有限的(不算哈奇,哈奇算是彩蛋吧),而且需啊哟小人装煤炭。于是有了氢气发电,也很省事,一个气管就好,还没产物。进一步解决的能源问题,同时处理掉电解水的**氢气,功率也比煤电稍大。但是氢气自然存在也不多,电解的废气存量也不多。于是有了天然气,有了天然气喷泉,从而有了无限的能源,可以一直用下去了。功率和氢气持平,但是复杂多了,多了二氧化碳的管道出口,污水的直排。但是过不了多久就会发现二氧化碳太多了,不用超压排气的话或不了多久就没地方排了。这也是限制排气压力的目的,给玩家制造困难。于是寄掉气体和高压排气明显不符合作者意图,应该算是bug。为了解决二氧化碳,作者安排了解决方案,通过生物变为原油,250g的消耗能力把我雷到了。原油经过炼油厂,也可以发电,功率更大,也更复杂,符合级别越高,越复杂,性能也越好的设计理念。既然能源已经闭环了,我估计不会再出新的关于能源的版本更新了。不用指望核电了。其实我觉得那个氢气发电就是半个核电,竟然电解水耗电120w,氢气发电用更少的氢气却发电800W还不用氧气,而且不产生氦气,比核聚变还厉害。说道氦气,游戏里还真有,气体分离器的选项里就有。不知道作者会怎么安排。作者毕竟比我厉害多了,期待能有新的安排。
    所以按照这个标注,高压排气(这个不好弄,牵扯到不同气夜单独占一个格子的问题,作者设计的时候肯能个没有想到。要改之能改排气算法,不仅仅要看所在位置的压力,算法复杂度立马变多了许多。或者改变一种气体独占一个个格子的设定也可以解决,一样增加了计算量,不过可以带来不多好处,让游戏更细腻。)、门无限抗压(这个好改,一样损坏就好了),瀑布温控(让热量随心所欲,空调的液冷已经够魔法的了,瀑布绝对不符合作者的本意。机理我还没弄懂,不过)算是bug。水门就不同了,顶多把水门放大到一个u型的水道,一样可以达到目的,其实我觉得,太空服检查站完全可以具有气密门的功能。毕竟检查站比气密门高级多了,也复杂多了,完全可以作为门的升级。于水门就可以正式淘汰了。
    不过bug虽然是不符合作者的本意,不过它强悍的功能,对某些问题的解决的彻底,一样可以给研究bug玩法的玩家带来乐趣。所以我估计作者不会去花时间精力去改了,毕竟这不是仿真模拟器。作者的目的是给玩家带来乐趣。缺氧很好的实现了这个功能。即使有些bug,不过这些bug也算是一种乐趣。不过这破坏了作者进一步升级科技树的安排。所以怎么看待bug各有各的看法。就像KSP(坎巴拉太空计划)中的螺旋桨,引发了各种直升机玩法,应该也就是这类bug了。不过也有FAR mod,非常真实的空气动力模型,于是一般人玩不来了,成立一些模拟飞行设计爱好者的领地。太空模型都是二体模型,易于理解上手,为了追求真实有三体mod,带来不一样的玩法,如拉格朗日点。也许缺氧能放出mod的制作机制,可以满足各类玩家的胃口。还可以不某些好的mod直接引入发行版,减少了作者写代码的工作量。KSP也是用Unity3D编写的,期待缺氧支持MOD的时代。


    IP属地:天津2楼2017-12-29 16:29
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      字这么多,一定是大佬


      IP属地:北京来自Android客户端3楼2017-12-29 17:52
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        太长不看


        IP属地:浙江4楼2017-12-29 18:02
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          这游戏永远都玩不了两周目


          IP属地:福建来自Android客户端5楼2017-12-29 18:29
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            好长啊,,,一定很用心写的
            下次加点小标题方便浏览呗,,,
            或者直接给结论,,。我辈伸手党。。。


            IP属地:上海来自iPhone客户端6楼2017-12-30 00:28
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              楼主写的真详细,最近圣诞我也痴迷这游戏几天了。 游戏导热确实有点让我迷惑,最开始我造了一个金属冶炼的机器。机器最开始是30度, 然后我一个一个的炼铁,每次冶炼中间间隔了3-4个周期。机器温度只会在冶炼时候升高 ,闲置时期并不降温,最后到达50度以上(周围空气温度一直25-30度)。这游戏我感觉开的空间越大,气体越杂,运算压力越大。我没有关注游戏运行时候的内存占用,如果内存有空余,那么查表确实是一个解决方法。并且多种气体和液体在一格的话,也可以用3维矩阵来存不同气体液体的信息。但这样的话这部分空间复杂度又要几倍的上升。还有楼主有没有发现重的气体会流动到空间的右下角,轻的会移到左上角, 我猜测开发者是让一格的气体只会检测它上面和左边的质量。 如果真是这样,那么开发者或许认为从一个格子向它的四个甚至8个方向做运算会使程序计算压力非常大,因此温度的扩散就更加不好处理了。


              7楼2018-01-01 06:24
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                非常中肯,不过听说电器放热有个隐藏系数,放热量是实际显示值的200倍。有童鞋说找到了代码依据,大抵是真的。楼主可能要重新修正自己的部分模型和理论。另外污水比热虽设定比水大,但液冷机放热是和比热有关的,所以冷却污水赚到的热量丧失不一定更多。


                IP属地:天津来自手机贴吧8楼2018-01-01 08:49
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                  先说结论吧
                  【结论】
                  1、验证了导热率为2中材质的最小值。
                  2、气、液、固间导热的(截面积/长度)不同,固固1,固液1,固气25,液气0.1。液液、气气有流动,应该不是使用该公式计算,未做测试。
                  带入公式计算的A/d是1000,不过严重怀疑是由于作者编程时忽略单位引起的。游戏中质量是千克,而比热容是焦耳每克摄氏度,刚刚好有了1000的系数差。复制人占用2格高,符合大多数人不到2米的身高。一个格子的水大约1吨,也符合现实(不过现实中的水几乎不可压缩)。于是变长一米立方体的A/d刚好是1。所以有道理认为认为是作者的马虎引起的。不过现实一天86400秒,游戏是显示的144分之一,适当加快热量传导也是很有必要的。
                  固气25,刚好水的导热系数是氧气的25倍。而固体的导热系数大都至少2,比水大。于是固体和水、氧的导热速度几乎是一样。

                  可以看到90s后几个的温度几乎一样。水比较少是应为水的比热大,吸收的热量刚好相似。
                  【试验一】热传导定量分析
                  1、设计思路为,在深渊晶石(几乎完全隔热)的包围中,紧邻的2格中,一个为超大质量的热源,一个为较小质量的待测物质。如果实侧中变化过快,则增加待测样本质量。
                  2、验证传递过程中使用两种材质的导热率的最小值。
                  下部为1000kg的火成岩、砂岩、花岗岩,上部分为100kg的砂岩。10s后截屏结果

                  3、精确验证导热率的值
                  4、精确测量气、液、固间导热的(接触面积与距离比)
                  上面分别是60Kg的水、250Kg的氧、10Kg的氧,都是300K温度。
                  下面分别是200Kg的铁矿、200Kg的铁矿、20Kg的水,都是300K温度。
                  90s后截屏记录。

                  【计算方法】
                  现实中的公式:
                  导热率:传递热量热功率P(瓦)=导热率K(瓦/(米*摄氏度))*温度差(T1-T2)(摄氏度)*接触面积A(平方米)/热量传递距离d(米)。
                  比热容:热量Q(焦耳)=比热容c(焦耳/(千克*摄氏度))*质量m(千克)*温度变化量ΔT(摄氏度)。
                  于是,
                  ∂Q=c1*m1*∂T1
                  -∂Q=c2*m2*∂T2
                  P=K*(T1-T2)*A/d
                  ∂Q=-P*∂t
                  其中,T表示温度,t表示时间,∂是导数。
                  一共Q、P、T1、T2四个未知数,四个方程,可解。
                  ∂Q=-K*(T1-T2)*A/d*∂t
                  ∂Q/(c1*m1)=∂T1
                  -∂Q/(c2*m2)=∂T2
                  ∂(T1-T2)=∂Q/(c1*m1)+∂Q/(c2*m2)
                  令T=T1-T2
                  ∂T=∂Q*(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))
                  ∂T/∂t=-(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*T
                  于是,解微分方程得
                  T=T0*e^(-(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*t)
                  其中T0是初始的温度差。
                  c1*m1*∂T1+c2*m2*∂T2=0
                  于是
                  c1*m1*T1+c2*m2*T2为常量,即能量守恒
                  c1*m1*T1+c2*m2*T2=c1*m1*T10+c2*m2*T20
                  其中T10、T20为2物体的初始温度
                  c2*m2*T1-c2*m2*T2=c2*m2*(T10-T20)*e^(-(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*t)
                  与前式相加c1*m1*T1+c2*m2*T2=c1*m1*T10+c2*m2*T20
                  (ca*m1+c2*m2)*T1=c2*m2*(T10-T20)*e^(-(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*t) + c1*m1*T10+c2*m2*T20
                  T1=c2*m2*(T10-T20)/(c1*m1*T10+c2*m2*T20)*e^(-(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*t) + (c1*m1*T10+c2*m2*T20)/(c1*m1*T10+c2*m2*T20)
                  T1= (c2*m2*T10+c1*m1*T10-c1*m1*T10-c2*m2*T20)/(c1*m1*T10+c2*m2*T20))*e^(-(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*t) + (c1*m1*T10+c2*m2*T20)/(c1*m1*T10+c2*m2*T20)
                  T1= (T10-(c1*m1*T10-c2*m2*T20)/(c1*m1*T10+c2*m2*T20))*e^(-(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*t) + (c1*m1*T10+c2*m2*T20)/(c1*m1*T10+c2*m2*T20)
                  令Tend=(c1*m1*T10+c2*m2*T20)/(c1*m1*T10+c2*m2*T20)
                  T1= (T10-Tend)*e^(-(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*t) + Tend
                  同理
                  T2= (T20-Tend)*e^(-(1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*t) + Tend
                  Tend就是两物体的最终温度。
                  于是
                  A/d=-ln((T1-Tend)/(T10-Tend))/((1/(c1*m1)+1/(c2*m2)))其中Tend=(c1*m1*T10+c2*m2*T20)/(c1*m1*T10+c2*m2*T20)
                  【计算A/d的python程序为】
                  from math import *
                  def cal():
                  c1=0.8
                  m1=100*1000
                  c2=0.8
                  m2=1000*1000
                  T10=400
                  T20=200
                  T1=338.8
                  T2=206.1
                  K=2.9
                  t=10
                  Q0=c1*m1*T10+c2*m2*T20
                  Q=c1*m1*T1+c2*m2*T2
                  if abs(Q-Q0)>Q0*0.05:
                  print('热量不守恒!%f->%f' % (Q0,Q))
                  return
                  print('[%2.1f%%]%f->%f' % (abs((Q-Q0)/Q0*100),Q0,Q))
                  #dq=Q0-Q
                  #T1=T1 + dq*c2*m2/(c1*m1+c2*m2)/(c1*m1)
                  #T2=T2 + dq*c1*m1/(c1*m1+c2*m2)/(c2*m2)
                  #T1*=Q0/Q
                  #T2*=Q0/Q
                  T1=T1 + dq/(c1*m1+c2*m2)
                  T2=T2 + dq/(c1*m1+c2*m2)
                  Q=c1*m1*T1+c2*m2*T2
                  if abs(Q-Q0)>Q0*0.05:
                  print('unknow err!%f->%f' % (Q0,Q))
                  return
                  #print('[%2.1f%%]%f->%f' % (abs(dq/Q0),Q0,Q))
                  Tend=(T10*c1*m1+T20*c2*m2)/(c1*m1+c2*m2)
                  #T1=(T10-Tend)*e^((1/(c1*m1)+1/(c2*m2))*K*A/d*t) + Tend
                  KAdt=-log((T1-Tend)/(T10-Tend))/((1/(c1*m1)+1/(c2*m2)))
                  #print('K*A/d*t=%f'%KAdt)
                  #print('A/d*t=%f'%(KAdt/K))
                  print('A/d=%f'%(KAdt/K/t))
                  cal()


                  IP属地:天津9楼2018-01-02 17:51
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                    【试验二】冰萝卜制冷量测量

                    初始温度300K,7200秒后的结果如图。1000Kg的气体加400Kg的萝卜。
                    实测氧气下4.91KW/s,氢气下11.89KW/s。温度的精度才0.1,对于24为0.4。可以认为网上5KW,12KW的数据还有时效。


                    IP属地:天津10楼2018-01-02 19:36
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                      【试验二】水冷散热器发热量测量

                      污水时发热量
                      (309.7-300)*1200*0.386+(2*305*995+2*304.9*1004.9-300*4000)*4.179=87229KJ=87.2MJ
                      87.2MJ/100s=872KW
                      制冷量
                      14*6*10K=840KW

                      污水时发热量
                      (306.8-300)*1200*0.386+(2*303.5*995+2*303.5*1004.9-300*4000)*4.179=60813KJ=60.8MJ
                      60.8MJ/100s=608KW
                      制冷量
                      14*4.179*10K=585KW
                      看来制冷机如果在密闭空间中,热量总量实际上是增加的,增加了制冷量的4%左右。

                      其实如果把鼠标放到热量上,会显示说明。说这个数据是1Kg水的(所以只是气冷的4倍,这4倍是比热的变化,猜测空调也不能让热量消失)。。。之前我想当然了。所以不搭配瀑布,我说怎么几乎没用。(不过好像有点制冷效果,估计是其他地方吞的,有待研究。)


                      IP属地:天津11楼2018-01-02 20:17
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                        995.0kg吗?


                        IP属地:广东来自Android客户端12楼2018-01-02 21:11
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                          【试验三】楼梯导热性研究
                          一、实验设计
                          1、在深渊晶石(几乎完全隔热)的包围中,设计13个格高1格宽的的真空。居中设置7格高的楼梯。(温度平衡时,居中的楼梯应为300K,边各有3个格子的楼梯和没楼梯)
                          2、填充充入300K的2kg密度的氧气,debug的原因,楼梯的温度被设置为300K。(实际使用中空气多为2Kg的氧气)
                          3、两头分别设置2000kg的200K和400K温度的铁矿一格。(考虑到铁矿的比热小,1000被的质量比可以使铁矿在实验过程中近乎恒温)
                          4、设置对照组包括:
                          (1)没有楼梯的两组,分别是上冷下热、下冷上热。
                          (2)火成岩、砂岩、花岗岩材质的梯子,比热容分别为2、2.9、3.39。
                          (3)火成岩的楼梯填充2Kg密度的氢气。
                          10分钟后

                          可见氢气传热快于氧气,砂岩、花岗岩较慢,只是由于比热大的原因,需要更长的时间达到平衡。
                          我们先来看下上冷下热、下冷上热的区别,却别很明显。上冷下热的导热远快于下冷上热。


                          如果假设,两端的气体和固体的导热一样。
                          上冷下热的固气温差是54.1和54.1,下冷上热为1.1和1(精度只有1/10,就这样吧)
                          上冷下热的固气温差是44.4,下冷上热为196.3度。中间一共12个界面。
                          于是上冷下热是下冷上热的比例为54.1/1.05/(44.4/196.3)=228.6
                          上冷下热的导热性能太好了。
                          已经3倍数十几分钟了,砂岩、花岗岩还没稳定。
                          算了已经十几个周期了,砂岩、花岗岩到现在还没平衡(每个梯子的温度差相同),看来却别真的不大。

                          上冷下热太厉害,都已经全绿了。
                          本来想通过分析三个梯子的导热和三个真空的导热来比较的,结果一直不太稳定,下次把两端的铁矿质量换大些再来比较。先来定性的看下吧。

                          上冷下热升高了95.3度(100度就一致了),全氧气下降3.5度,火成岩、砂岩、花岗岩分别3.7,4.1,4.1,21.1。
                          看来梯子可以提高导热性,不过影响真的不大。


                          IP属地:天津13楼2018-01-02 21:48
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                            二氧化碳不是有碳净化器吗,我都是肥料机配天然气泉,发电产生的二氧化碳转化成污水,污水再供给肥料机,我的档一般都有16台天然气发电机。。


                            来自Android客户端14楼2018-01-02 21:52
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                              IP属地:广东15楼2018-01-03 02:23
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