Re: [心得] 獵人裡面生物熱量消耗問題
※ 引述《ohmylove347 (米特巴爾)》之銘言:
: 我也來回個,來算算溫度好了
: 因為頭就算躲過了子彈,還是要移回來
: 所以當作躲過再移回來都是等加速度
: 所以消耗的熱量是一樣多的
: 這樣就總共消耗了5656940 卡 × 2
: = 11 313 880 卡 的熱量
: 而且完全沒有任何位能改變
: 所有的能量都轉化為熱能
: 又已知頭重5公斤,而水的比熱是1
: 但頭部又不完全是水組成的
: 就把頭部的熱當量0.9公斤的水好了
: 這樣熱當量 = 水的比熱 × 水的質量 = 4.5公斤
: 熱量(J) = 溫度改變(°k) × 比熱(cal/(g×°C)) × 質量(g)
: 溫度改變 = 熱量 ÷ 比熱 ÷ 質量
: = 溫度改變 ÷ 熱當量
: = 11 313 880 ÷ (4.5 × 1000)
: = 251.4195555555556°C
: 又人的體溫大約是37°C
: 所以頭部溫度 = 37 + 251 = 288°C
: 我的天啊!!
: 只是閃過一發子彈就讓腦部的水沸騰了
: 但是在怎麼樣水都是無法超過100°C的
: 代表有一部份的水會蒸散成水蒸汽
: 又水的汽化熱是540(cal/(g×°C))
: 所以水只能上升 100 - 37 = 63°C
: 所以消耗的能量加上汽化熱的能量
: = 63 × 4500 + 540 × 4500 = 2 713 500 焦耳
: 所以還剩下 = 11 313 880 - 2 713 500
: = 8 600 380 焦耳
: 又水蒸汽的比熱(Google一下)是 0.49
: 算了,太麻煩了,我決定把頭當作水球就好了
: 所以水蒸汽會上升的溫度
: = 8 600 380 ÷ 0.49 ÷ 4500
: = 11 312 649.3877551
: 所以頭部的溫度會是
: = 11 312 649 + 100 =11 312 749 °C
: 我的天啊不對吧!!
: 算到這裡都已經不是氣態而是電漿態了吧!
: 這裡已經不是我的物理範圍了!!!
: 已經不能再這樣算了才對
: 啊算了不管了,當作沒這麼高溫好了
: 那就當作整顆頭變成水蒸汽吧
: 接下來要算的是爆炸
: 因為這溫度實在是太高了
: 姑且把溫度降低到5000°C就好了
: 再高下去就要電漿腦袋瓜了
: 根據 PV=nRT
: 4.5 KG的水 = 250 莫爾的水分子
: 再溫度升高的瞬間假設體積不變
: 啊抱歉我不知道頭的體積有多大所以算不出來
: 看來到了這裡就止步了可真是太可惜了
: 那直接把頭部閃躲的過程產生的能量換算成炸藥好了
: 一公克的黃色炸藥可以產生 4184 焦耳的能量
: 而全部消耗的能量是11 313 880 焦耳
: 就相當於 11 313 880 ÷ 4184000 = 2.7 kg
: 好可怕啊扭個頭就相當於2.7kg的黃色炸藥
: 一發子彈能量當作2000焦耳好了
: 11 313 880 ÷ 2000 = 5657 發子彈
: 哇靠別人打你一發子彈你用了5千多發來躲
: 這未免也太虧了吧
: 結論 : 在閃躲子彈產生的熱量
: 如果把人的頭部當作一顆4.5kg的水球
: 那產生的熱會讓頭部瞬間蒸發
: 達到11 312 749 °C的超級高溫
: 而且還會因為高熱產生的高壓導致爆炸
: 前其能量還是2.7kg的黃色炸藥的威力啊
: 相當於5657發子彈的威力
: 如有這麼猛的威力那幹嘛不直接用來擋子彈就好了真是的
: 而且過程產生的超高溫也是讓頭部直接變電漿
: 那跟死掉還不是差不多
: 不過這麼做產生的爆炸應該可以讓敵人也死一死
: 感覺再怎麼虧還是有一換一不錯不錯不虧不虧
: 上面照理說會錯的很多
: 因為直接把人頭當水球就不太對了
: 還會因為過程中頭蒸發變輕
: 根本不需要這麼多的能量
: 啊不過那太難算了就算了吧
: 看還有沒有哪位大師要來幫忙算一下的
: -----
: Sent from JPTT on my HTC One 801e.
原文恕刪 google了一下 發現原PO原來是高三考生
先祝原PO考運昌隆 金榜題名
再來 就來說一下原文中的盲點
原PO所說的應該是功能守恆
再一個封閉系統中 功+能將會是守恆的
那原PO文中的基度瞬間轉頭閃開子彈這個動作
完全是基度自己做功
而基度自身又是一個封閉系統 (不和外界有能量交換)
所以應該符合功能守恆
Q=△U+W
但是原PO犯的一個錯誤
就是假設基度轉頭做的功全部變成熱能
事實上 基度轉頭時 會先將頭加速 讓頭產生位移
之後又必須減速 讓頭停止
在一個完美無摩擦力的世界
基度讓頭轉動所做的功的量要等於基度讓頭停下來的功的量
即W1=W2
因此基度在加速頭和減速頭的時候所做的功=2W
而在一個功和能可以完美轉換的世界裡
基度能做出W量的功所要花費的能量假設為U(U=W)
而兩次動作所要花費的能量即為2U
所以對基度來說 △U=-2U
而兩次所做的功為2W
Q=△U+W = -2U + 2W = -2U + 2U =0
在功能完美轉換的世界裡
基度要做功的能量完美轉換成功 不會有任何溫度上升喔
那在現實世界中 由於功能無法完美轉換
所以能做出W的所要耗費的能量一定略大於U
即是U=W+Q 一部分的能量會被轉換成熱能Q
所以任何東西做功作久的才會變熱
而原PO所犯下的盲點了
就是沒有考慮到基度讓頭停下必須要另外做功
如果基度可以在不做功的情況下停下頭(<<< 除非有外力 否則跟本不可能)
那原本讓頭移動所做的功才會被轉換成能量
那才會是原PO所說的狀況
這樣有懂了嗎
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