一个奇怪的问题 （能量守恒与渗透作用）
虚线为海平面
ABCDEFGH为导管
BC FG为半透膜
导管中充满浓度足够大的溶液（溶质不能透过半透膜）
问水是否会从FG流出 为什么（别说是因为能量守能- -）
你的问题很有意思。答案是不会。下面将从两个角度来理解。
渗透压的微观本质在于分子的热运动倾向于使孤立系统熵（混乱度）增加，从而导致扩散现象。以导管（及溶液）为系统，假定从BC处吸入水，而没有水从FG流出，原系统和吸入的水构成的孤立系统的熵增加，这个过程可以进行，但会受到容器体积以及分子间隙的限制，如果容器绝对刚性，溶液充满，则吸入少量水后，分子间斥力增大（与渗透压平衡，有半透膜时，渗透压的方向指向容器内），吸入过程宏观终止。
有没有可能从FG中排出少量水，使分子间斥力减小，从而使吸入流出持续进行呢？问题中假定FG下方加上另一个小容器也盛有水，那样FG界面处的渗透压和BC处渗透压相等。根本不会有水从BC处吸入。FG如是如图的敞口的，那么FG处的水会蒸发一部分，从而可以不断从BC处吸水，FG处蒸发（只要空气足够干燥并流动）。
进一步有没有可能FG（敞口）中有液态的水流出，FG界面下方一旦有液态水形成，水分子就会受到渗透压的作用，实际上和FG下方加上另一个小容器也盛有水的情况一样。
现在从另一个角度来分析问题。假定BC处吸水，FG处有液态水流出，那么只要在FG的下方放置一个带有转轴的叶片，转轴连接发电机，FG流出的水冲击叶片发电，发电机输出的电流（供电动机提升重物。根据前面的假定，这个装置可以构成一个循环，冲击叶片的水流入水槽再被BC吸收，如此外界不断获得电能，能量的来源是水的温度降低，内能减少（再也没有其它可能的来源）。这明显与热力学第二定律的普朗克表述相矛盾，“不可能制造一种机器在循环动作中使一重物升高，同时使一热库冷却”。因此这一装置属于第二类永动机，是不可能实现的。
从BC吸水，FG流水实际上就是将水分子的无规则运动，变成了有规则（总体上自上而下）的运动。这样的转变如果没有外界的推动力，是不可能自己发生的，可以自发发生的是相反的过程：有规则（定向）运动自发变为无规运动。
渗透压的微观本质在于分子的热运动倾向于使孤立系统熵（混乱度）增加，从而导致扩散现象。以导管（及溶液）为系统，假定从BC处吸入水，而没有水从FG流出，原系统和吸入的水构成的孤立系统的熵增加，这个过程可以进行，但会受到容器体积以及分子间隙的限制，如果容器绝对刚性，溶液充满，则吸入少量水后，分子间斥力增大（与渗透压平衡，有半透膜时，渗透压的方向指向容器内），吸入过程宏观终止。
有没有可能从FG中排出少量水，使分子间斥力减小，从而使吸入流出持续进行呢？问题中假定FG下方加上另一个小容器也盛有水，那样FG界面处的渗透压和BC处渗透压相等。根本不会有水从BC处吸入。FG如是如图的敞口的，那么FG处的水会蒸发一部分，从而可以不断从BC处吸水，FG处蒸发（只要空气足够干燥并流动）。
进一步有没有可能FG（敞口）中有液态的水流出，FG界面下方一旦有液态水形成，水分子就会受到渗透压的作用，实际上和FG下方加上另一个小容器也盛有水的情况一样。
现在从另一个角度来分析问题。假定BC处吸水，FG处有液态水流出，那么只要在FG的下方放置一个带有转轴的叶片，转轴连接发电机，FG流出的水冲击叶片发电，发电机输出的电流（供电动机提升重物。根据前面的假定，这个装置可以构成一个循环，冲击叶片的水流入水槽再被BC吸收，如此外界不断获得电能，能量的来源是水的温度降低，内能减少（再也没有其它可能的来源）。这明显与热力学第二定律的普朗克表述相矛盾，“不可能制造一种机器在循环动作中使一重物升高，同时使一热库冷却”。因此这一装置属于第二类永动机，是不可能实现的。
从BC吸水，FG流水实际上就是将水分子的无规则运动，变成了有规则（总体上自上而下）的运动。这样的转变如果没有外界的推动力，是不可能自己发生的，可以自发发生的是相反的过程：有规则（定向）运动自发变为无规运动。
温馨提示：答案为网友推荐，仅供参考
第1个回答 2011-09-04
由于导管中溶液浓度大于海水的浓度，在BC处会出现一个渗透压F1，方向向上，设F=渗透压F1+海水对BC处的压力F2，f=大气压对FG处的压力f1+FG到BC段溶液的重力G。如果F=f，则水不会从FG流出，如果F<f,则溶液中的溶剂会流入大海直到平衡，如果F>f,则，水会从FG中流出追问
会流出？
你无视能量守恒定律？
第2个回答 2011-09-04
你表述的不是太清楚，麻烦再详细点，虚线是水平面还是海平面？B C两端是在水里还是处在空气中？追问
不是说了么 虚线是海平面
BC在海中
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