理学其它相关毕业论文 论能量增加

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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：理学其它相关论文题目：论能量增加指导老师：XXX二〇一一年十二月十日关键词：渗透、反渗透、RO膜、溶液分层、能量增加、永动机一、摘要通过实验，观察到渗透现象和反渗透现象将水提高的事实（增加了水的重力势能），理论上说明100%的截留率，得出能量可以增加的结论。二、序言曾今有很多人想过要把水抽到高处，然后用水的势能做功，想要做成永动机，但是都失败了。并由于其他无数想做成永动机的方案都以失败告终，以至于世界在一百多年前公认能量守恒的正确，但是却得不到严格的理论证明。设想只要把水抽上去，并且不需要能量维持

2、，即可完成永动机。根据渗透现象和反渗透现象做成的装置1能够实现这一设想。本实验的结果支持能量增加论。三、正文1、浓度大，渗透压大“如果用一种半透膜（如动物的膀胱，植物的表皮层，人造羊皮纸等）将蔗糖溶液和水分子隔开，如果这种半透膜仅允许水分子通过，而糖分子不能通过，因此糖分子扩散就受到了限制。由于在单位体积内，纯水比蔗糖溶液中的水分子数目多一些，所以在单位时间内，进入蔗糖溶液中的水分子数目比离开的多，结果使蔗糖溶液的液面升高。这种溶剂分子通过半透膜自动扩散的过程称为渗透。如果我们在蔗糖溶液的液面上施加压力，使两边的液面重新相平，这时水分子从两边穿过的速度完全相等，即

3、达到渗透平衡。这时溶液液面上所施加的压力大小与该溶液的渗透压相等。（也就是说，压力增加的一侧，单位时间内穿过膜的水分子数目会增加。）如果外加在溶液上的压力超过渗透压，则反而会使溶液中的水向纯水的方向流动，使水的体积增加，这个过程叫反渗透。反渗透广泛应用于海水淡化，工业废水或污水处理和溶液的浓缩等方面。”以上简单而言就是：渗透压大于外压Ｐ时，水就会向浓度大的一侧流，即渗透。渗透压小于外压Ｐ时，水就会向浓度小的一侧流，即反渗透。膜两侧的一定的浓度差与一定的液面高度差以压力的形式相平衡。（说明一下，密度和浓度是两个不同的概念，分层后的上下液密度变化很小，为了简化讨论认为

4、其密度不变，但浓度变化很大。）“范托夫（Van’tHoff）综合渗透实验结果，指出了稀溶液的渗透压与温度、浓度的关系V=nRT③或=cRT④从④式中可以看出，在一定的温度下，稀溶液的渗透压于溶液的浓度成正比，也就是说，与溶液中所含溶质的数目成正比，而与溶质的本性无关。实验证明，即使像蛋白质这样大的分子，其溶液的渗透压也是与小分子一样，由它们的质点数目所决定。必须注意，渗透压只是当溶液与溶剂被半透膜隔开时才会产生。另外，如果半透膜外不是纯水，而是一种较稀的溶液，则稀、浓溶液之间同样也能产生渗透压。”引号部分引用书本（略有改动）《无机及分析化学》（引用页码P7~P11

5、）本文的实验1、2至少也能证明渗透压与浓度正相关，即浓度大，渗透压大。2、溶液静置分层将溶液（如蔗糖溶液、味精溶液、淀粉溶液、牛奶溶液、鸡蛋清溶液等等）静置较长时间，会出现明显的分层现象。一方面，物质分子总是不停的做无规则的热运动，有趋于混合均匀的趋势。但另一方面，由于溶剂（水）与溶质（蔗糖或其他）的密度不同，且各物质分子相互间作用力太弱，在重力作用下，密度大的物质会缓慢的沉到下部。总的效应是：绝大多数溶液静置较长时间会发生分层，下层液浓度比中上层浓度大。分层以后的液体，上液的浓度接近水，下液的浓度趋于饱和。3、装置在装置1中,初始状态：A、B、C液面相平。现象：

6、当静置一段时间后，A中溶液出现分层现象，下部浓度高，渗透压大，上部浓度低，渗透压小。A液面上升，B、C液面下降。（渗透的液体速率很小，从a管处的膜流出的液体慢，而且从a管出来又是一个截面突然放大的过程，流速大大的减小，其产生的流动变得小于蔗糖等溶质的沉积速度。）最终，液面高度不再变化，A和B之间出现液面高度差H1，A和C之间出现液面高度差H2，而B与C之间出现液面高度差（=H1—H2）。先假定RO膜对蔗糖或淀粉或蛋白质分子的截留率为100%，即这些物质分子完全不能透过RO膜，后面再说明。分析：最终的平衡为动态平衡，即单位时间内从A穿过半透膜进入a管的水分子数N1与

7、从a管穿出半透膜的水分子数N2相等。并且单位时间内从A穿过半透膜进入b管的水分子数N3与从b管穿出半透膜的水分子数N4相等。但N1与N3并不相等(N1N3，因为下部浓度高，渗透压大，上部浓度低，渗透压小。压力增大，单位时间内穿过膜的水分子数目会增加)。此时在C的液面高度处开一条缺口，使C的液面不会再升高。缓慢的向B中加入V1体积的纯水，使其液面增加一点点。则B的液面升高，B液对半透膜的压力增大，单位时间内从a管穿出半透膜的水分子数N2会增加N8，N2+N8大于N1（N1为从A穿过半透膜进入a管的水分子数），导致水从B经a流到A，使A的液面增高。A的液面增高，使A液

8、对半透膜的