Техника - молодёжи 1960-02, страница 12

Хотя живое существо само по себе не подчиняется закону возрастания энтропии, в замкнутой системе «пища—кот» энтропия увеличивается.

живое, и лишь кое-где встретятся жал кие кусочки обычной природы с их традиционным возрастанием энтропии. Но дело даже не в этом.

Что же будет кушать живой мир Ауэрбаха, спросим мы. Ведь живой организм не представляет замкнутой системы, он дышит, питается. Если бы нам удалось собрать и изолировать вместе с организмом всю среду, в которой он провел срок своей жизни, и произвести соответствующие изме рения, то — увы1 — факты с железной необходимостью показали бы, что местное уменьшение знтропии внутри организма было достигнуто ценой громадного увеличения ее в среде, так что в сумме энтропия системы все-таки увеличивается.

Позвольте, а прибор завода «Сантехника»? — спросит читатель. Ведь в нем тепло переходило из верхнего, более холодного канала в нижний, более горячий!

И профессор Ощепков, посетив завод, торжественно указал на прибор как на первое экспериментальное подтверждение своего принципа. «Демон», с удовлетворением потирая лапки, живенько выдвинул проект нового вечного двигателя, который хотя и не черпает энергию из ничего, но превращает «обесцененную» энергию мирового тепла в работоспособную электрическую — так назь ваемый «вечный двигатель второго рода».

Действительно, возьмем киловатт-час электрической энергии из любого аккумулятора и впустим в прибор, работающий по принципу Пельтье. Этот киловатт-час превратится в тепло и захватит еще столько же из окружающей среды. Получится перепад температур и два киловатт-часа тепловой энергии у теплого спая. Известен эффект Зеебека: если к спаю приложена разность температур, то по нему течет электрический ток. Возьмем полтора киловатт-часа тепла и превратим их с помощью такого спая в киловатт электроэнергии (полкиловатта вполне хватит на неиз-бежнь е тепловые потери). Затем этот киловатт направим на питание самого прибора. Оставшиеся полкиловатта мы можем использовать как нам вздумает я.

Правда, при этом расходуется тепло окружающей среды — она охлаждает

ся. Но это нас не тревожит. Если бы удалось перевести на такие двигатели всю технику со дня ее возникновения в каменном веке, то к нынешнему времени мы едва ли охладили бы воды Мирового океана на сотую долю градуса!

Переворот в энергетике, не так ли?

«ДЕМОН» НЕ СДАЕТСЯ

Н счастью, создатели второго начала термодинамики — Карно, Клаузиус, Томсон, Больцман Гиббс и другие — предвидели опасность бессмысленной траты сил человечества на создание вечных двигателей второго рода и, формулируя начало, предусмотрели в нем все описанные факты. На это указали мечтателям авторитетные ученье в статье, опубликованной газетой «Правда» (22 ноября 1959 г.).

Второе начало говорит о «замкнутой системе», которая сама не может накапливать в одном месте тепло, а в другом — холод. Но это можно сделать с помощью посторонней активной силы, например электричества, накопленного в аккумуляторе. Получится «тепловой насос», который по мере увеличения перепада температур будет требовать для перекачивания тепла к полюсу нагрева все больше и больше энергии извне. Второе начало у- верж-дает, что, используя получившийся перепад для возврата элеот рической энергии, мы всегда получим меньше энергии, чем было затрачено для создания этого перепада. Факты подтверждают этот закон.

Тепловые насосы были известны уже много лет. Совершенно не обязате; ьно, чтобы они работали с помощью полупроводников и элею ричества. Ваш домашний холодильник — это тепловой насос; он выкачивает тепло наружу, его задняя стенка пышет жаром, и тепла она выделяет больше, чем его может дать электрическая плитка, потребляющая ту же энергию. «Избыточное» тепло выкачивается из холодильного шкафа.

Трудно поверить, что инженеры с завода «Сантехника» столь наивны и никогда не слышали о тепловых насосах, не знали второго начала термодинамики, не подозревали о существовании учебников, книг академика А. Ф. Иоффе. Они нисколько не удивились, когда их прибор при первых испытаниях «выдал» около 110% тепла к 100% израсходованной энергии электричества. Но «демон» был весьма изворотлив и хитер.

— Ах, ты не удивляешься, — шепнул он на ухо инженеру. — Ты думаешь, что тепло идет из верхнего канала, где воздух охлаждается? Тогда я тебе покажу, что это не так. Ну-ка, выключи верхний канал...

Инженер снял ремешок, передающий верхнему вентилятору вращение от двигателя, и снова произвел замеры. Результат был неожиданным.

При выключенном верхнем канале прибор давал почти столько же тепла — температура горячего воздуха, выходящего из нижнего канала, упала незначительно. Но затраты электроэнергии снизились весьмв ощутимо — почти на треть. На 100% израсходованного электричества приходилось уже больше 150% тепла.

Ликованию «демона» не было предела. Инженеры приуныли Назревал скандал.

ЧТО ЖЕ БЫЛО НА САМОМ ДЕЛЕ!

В скандале приняли участие многие, и высказана была масса разных мнений. Немало было покушений на оба начала термодинамики, но они были, как говорилось выше, хоть и громкими, но легковесными. Одни говорили, что в полупроводниках освобождается внутриядерная энергия. Другие утверждали, что стоит только электронам перейти из одного спая полупроводника в другой, как они становятся дополнительными источниками тепла.

Серьезные люди больше упирали на неточность измерений. В заводских условиях нетрудно ошибиться на три-пять, даже на десять процентов. Но результат превосходил всякую вэз-можную неточность измерений.

В чем же было дело?

Количество электрической энергии, затраченной на перекачивание тепла, как известно, зависит от двух величин: от разности температур и от величины объемов воздуха, участвующих в процессе. Когда верхний канал выключали, разность температур начинала медленно увеличиваться, так как холодный воздух из канала уже не удалялся. Но зато сразу резко уменьшался объем воздуха, из которого выкачивалось теп ло. В этом переходном режиме неизбежно временное сокращение количества электричества, затрачиваемого на получение «избыточного» тепла.

Если бы инженеры завода «Сантехника» не были зачарованы антиэнтропийной «демонологией», они быстро разобрались бы в качественной и количественной сторонах явления и не было бы никакого шума. «Демон» был бы изобличен и уничтожен сразу, как только он появился на свет.

Но он еще долго куролесил и извивался, пока, наконец, не был пойман совместными усилиями инженеров и ученых.

С