零下4度水结成冰体积增加了9分之一后体积比水小，对吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-10-11 00:01 标签： 水结成冰体积增加了9分之一

第八章高速气浮管道列车

显然增加膜片层数、重数就可使高速管道运输系统的速度极限大幅度提高，实际上并无速度极限，随着膜片层数增加甚至可轻易突破音障、黑障等平时很难突破的速度极限，理论上说速度达到每秒一公里乃至高超音速都不存在任何问题，例如建设这样的气浮管道列车系统，内管就是列车，内外管间设一百层膜片，每层膜片速度差为十米每秒，列车及膜片均依靠气浮力抵抗重力而漂浮，速度轻易突破三马赫，既不需要为减少空气阻力而将管道抽成真空（由此引发一系列问题），也可保持常温常压，且造价低廉，对应真空管道高铁孰优孰劣，各位可自行判断。

超高速列车的真正瓶颈是转弯半径问题，尤其在陆地上几乎不可能解决，现有中国大陆地区的高铁时速不到四百公里，但几乎就是用高架桥架在空中的一条直线，增加的造价就已经蔚为可观，若速度比其超出十倍乃至百倍时对转弯半径的要求就更不用说了，在陆地上尤其自由国家和地区不只是拆迁不可能解决，造价遽增也使项目可行性成为问题。

只有一个地方有可能轻松摆脱这一限制，那就是广阔而渺无人烟的大海之中，哪怕转弯半径几千公里也能轻松做到，下文将描述这一构想。虽说时速数千公里的高速气浮管道列车因造价昂贵及运行维护费用高难以在陆地上发展，但在很多地形条件合适的地方较低限制速度的高速气浮管道列车还是有发展前景的，例如时速八百公里以下，相当于民航飞机的速度，也足以冲击特定区域的民航业。

第九章   高速太阳能（生物质能）电动飞艇与高速舰船

飞艇体积大，速度低，在空气中运动随着速度增加而阻力大幅度增加，必须符合流线型线才能减少阻力，而流线型线加工困难，飞艇材料抗击性差；因此引起一系列问题，包括抗风能力差，受天气影响大灯；飞艇依靠比空气轻的气体提供静浮力，若填充氦气，则产量稀少，且不易获取，更导致飞艇价格昂贵；若填充氢气，则氢气安全性差，易于爆炸，几十年前的兴登堡号事件就使如日中天的飞艇产业一蹶不振，随着飞机速度不断提高而逐渐退出了人们的视野。

但随着航空技术的飞速发展，飞艇的这些缺陷均可有相应技术针对性予以解决，我们主张：

9、1、采用高效流体减阻技术对飞艇进行总体设计，大幅度提高飞行速度：

高效流体减阻技术用简单而巧妙的机械设计大幅度减少各类流体阻力，其减阻效果预测非常惊人，使流体阻力成倍、成十倍减少，从而使速度成倍、成十倍提高；由于是机械装置，目前机械运行速度上限在每秒五十米到一百米之间，即时速300公里左右或以下，用于飞机等高速航空器目前似乎还不是很实用，但用于舰船、飞艇等低速运动装备这个速度已经非常实用。

它的减阻设计分为两个部分，一个是飞艇头部设置迎流减阻头罩，必要时尾部设置相对应的减阻尾罩装置，使艏部气流阻力成倍减少并摆脱流线型线影响，这样飞艇艇体变得非常规则，另一个是再在艇体表面上布置多层按一定速度梯度分层有序运动的减阻膜片群，从而使侧面的气流阻力（主要是摩擦阻力）减少到极致。

减阻头罩结构如下图示意：

在飞艇艏部依次设置多个尖细的薄壁结构组成直线或曲线的气流通道5，使迎流面上所有空气流分别进入对应的气流通道；

气流通道5与来流方向成较小的夹角，将气流引向两侧排出；气流不再冲击艇身；

在气流通道5表面布置减阻膜片群2及转筒3等组成的多重减阻膜片群系统，并在另一侧设转动方向相反的从属减阻膜片群，大幅减少通道表面的气流摩擦阻力；逐次布置气流通道直至艇体本体。这样就像太极拳中的四两拨千斤技术一样，对所有来流施加一个侧向速度从而消除气流冲击，大幅度减少气流阻力。随着侧向速度增加，侧向速度角动量改变也会越来越大，为减少侧向速度角度，气流通道可改为曲线，当然结构相应复杂一些，造价也有所增加。

当飞艇最高速度由现在的时速60到80公里增加到时速200乃至300公里时，即可克服飞艇速度低、抗风能力弱等致命缺陷。

9、2、巨大表面铺设太阳能发电薄膜，采用成套生物质或煤炭气化发电技术及防爆气囊技术填充氢气：

飞艇与飞机有很大不同，在采用新能源方面动力设备及燃料受限制要少得多，除了采用巨大表面满铺太阳能发电薄膜提供电能并电解水提供氢气外，还可采用生物质气化发电成套技术。

若使用生物质燃料或煤炭等可使用高温气化发电机组，需要解决的是生物质燃气（或煤炭）热值低而设备重量大、燃气杂质含量大引起系列问题、热值不稳定等关键瓶颈，均采取针对性设计来解决：我们通过特殊结构设计用燃烧炉加热使气化炉内的水蒸气高温气化温度尤其出气温度在900度左右（甚至1200度可充分裂解焦油，但要考虑1000度以上时甲烷成分的分解导致热值减少，及作为再燃燃料的甲烷成分消失）使热值成倍提高而减少发电机重量，并经布满催化剂的高温裂解室充分接触、停留，从而使焦油等杂质彻底催化裂解；粗燃气间接冷却后再采用一到多道稀碱水洗涤、植物油洗涤等净化（脱碳、焦油、灰尘、硫分等），再送入发电机组发电；而发电机尾气不直接排放而接入采用蓄热式高温燃烧技术设计的燃烧室，作为掺混烟气先进行经改进的再燃脱硝净化工艺，再组织高温低氧燃烧，既回收了尾气热量同时又解决了尾气净化问题；若设备体积较大不方便的话,还可采用中高压气化净化工艺大幅缩小设备体积;这样就解决了生物质气化发电热值低重量大、污染大难净化等痛点。而且稀碱水洗涤、活性炭吸附分解去除粗燃气中的硫化物非常彻底，因此可兼容煤炭甚至高硫煤炭为燃料。由于艇上有稳定氢气来源，因此也可采用高压加氢高温气化工艺，生成富甲烷的生物质气，富甲烷的生物质气再掺氢气成为高热值燃气，可通入轻质发电机组发电。

而气化及净化过程中产生大量高温燃气，燃烧后产生大量高温尾气，实际上这些气体产生的浮力几乎不亚于氢气等气体，随着气凝胶隔热绝热材料技术发展，轻质保温囊体已经成为可能，气凝胶容重约为空气三倍，然而涂覆不到一公分厚的气凝胶隔热材料可使内侧1000度的高温气体另一侧只有约100度，例如1100度高温燃气、尾气或其他气体每立方约/kol/86624

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近几十年，人类对于宇宙的探索活动愈加频繁，常常孤独仰望星空的“人类”极度渴望在其他星球上找到和自己类似的生命体，当然除了在寻找其他文明，我们也在积极地扩张“人类文明版图”，所以寻找宜居的“待选移民星球”也是我们探索宇宙时需要完成的重要任务。

我们在判定其他星球是否宜居时，常常按照以下三个标准，第一，是否含有液态水。第二，温度是否适宜，或者是否有大气能够做到良好的温控。第三，是否存在磁场帮助我们抵挡辐射。温度的高低则是液态水是否能形成的关键，太低的话就像冥王星那样变成了“冰冻死亡之星”，太高则像金星那样，雨尚未落地就已经被蒸发殆尽了。 

质量相同的0摄氏度的水和0摄氏度的冰比较,水的内能大，因为0℃的冰化成0℃的需要吸收热量，吸收热量，内能增加。多出部分的能量也是以内能的形式存在的。
温度是表征分子平均动能大小的标志，0摄氏度的冰与0摄氏度的水温度相同，但物态不同，分子间距变小平均势能变小，所以内能变小，因此0摄氏度的水比0摄氏度的冰内能大。

相同体积时，0摄氏度的冰的内能比0摄氏度的水小吗

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