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黄天琼将疑惑问了出来。
顾绫雪露出了了然之色,说白了,就是因为这个时代还没有能量守恒的观念,所以,即便是墨家学派,也会难以理解在整个蒸汽机工作过程中,燃料燃烧产生的热能是如何在各个环节进行分配和转化的。
他们会困惑,为什么需要不断地添加燃料来维持蒸汽的产生,以及在这个过程中能量是如何损失的。
然后,在没有现代物理学知识的情况下,他们也很难理解蒸汽在不同温度和压力下的行为。
比如,他们知道水加热会变成蒸汽,但不会理解蒸汽在封闭容器内,随着温度升高和体积受限,压力会急剧上升,并且这种压力变化会对活塞产生巨大的推力。
与风箱中的空气不同,蒸汽的产生和压力变化涉及到复杂的热学过程,包括水的汽化热、蒸汽的潜热等概念,这些,墨家学派目前也都还没接触到。
想着,顾绫雪说了四个字:“能量守恒。”
能量?守恒?
果不其然,黄天琼露出了困惑之色。
每个字都认识,但合起来就不认识了。
“比如,把能量想象成一定数量的粮食,那么,燃料中的化学能便是仓库里的粮食,燃烧后变成热能,就像把粮食拿出来煮熟,这个过程中会有一些损耗,就像煮粮食时散发的热气,但大部分变成了蒸汽的能量,蒸汽推动活塞做功,就像用粮食的能量来驱动水车一样,能量在不同形式之间转换,但总量是有限的,不会凭空增加或者减少。”
黄天琼眉头微蹙,若有所思。
顾绫雪见此又说道:“再以弩为例,拉紧弩弦需要做的功,既能量,储存在弦的弹性势能中,当释放时,这些能量转换成箭的动能,使箭射出。在这个过程中,能量的形式从肌肉的化学能转变为弦的弹性势能,再转变为箭的动能。”
“能量守恒是一种普遍的自然规律,就像日出日落、季节更替一样自然,它不以人的意志为转移,任何一种能量的产生必然伴随着另一种能量的消耗,两者总量保持不变。”
这……
随着顾绫雪的不断解释,黄天琼的眼神也逐渐由迷茫转为明亮,仿佛心中的迷雾突然就被一阵清风吹散了。
“原来如此!能量守恒,万物之理,非但不变,且无处不在。我曾疑惑,为何弩弦之劲可化为箭之速,如今方知,此乃能量转换之妙也!”黄天琼豁然开朗,眼中闪烁着兴奋的光芒,仿佛打开了一扇通往新世界的大门一样。
“黄公子天资聪颖,能迅速领悟此中深意,日后必有所成!”顾绫雪也笑呵呵的夸赞道。
果然还得是专业的人啊!
这领悟起来就是快!
接下来的时间里面,顾绫雪又跟黄天琼解释了一下水的固态、液态、气态三态变化,又讲解了一下在蒸汽机的活塞运动和曲轴旋转过程中,惯性和动量起着的重要的作用。
还有蒸汽的可压缩性和粘性,墨家学派熟悉的流体主要是水,对于这种看不见摸不着的流体性质很难理解。
最后又简单讲解了一下流体力学方面的知识。
虽然蒸汽机让墨家这帮人造起来倒是并不难,但顾绫雪希望的并不是单纯的造出来,而是要尽可能理解其中的每一个原理,如此一来,才能举一反三,将蒸汽机运用到各个场景之中,甚至在未来对其进行改进和创新。
“原来如此。”
直到午时的钟声响起,黄天琼手中才捏着一叠纸,脑袋有些沉重的出了办公室的门。
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