Юный техник 2001-10, страница 70

Сегодня трудно представить нашу жизнь без тепловых двигателей. Первый проект такого двигателя принадлежит Леонардо. Вот отрывок из его манускрипта N? 293: «Поднять тяжесть на манер кровососной банки. S пусть будет сосуд, зазором (диаметром) в локоть и длиною в 10; пусть будет прочен, и внизу пусть разведен будет огонь на манер бомбарды, и сразу пусть будет закрыто это отверстие, затем немедленно же закрыто сверху, — тогда дно, снабженное кожей (поршнем?), как очень сильный мех, поднимется кверху, и это способ поднять вверх любую большую вещь».

Переведем ча современный язык. Суть предложения в том, чтобы при помощи огня нагреть в сосуде воздух. Тогда после закрытия и охлаждения сосуда давление воздуха в нем понизится, поршень поднимется вверх и потянет за собою груз. Чтобы рассчитать возможности этой машины, достаточно школьных знаний.

Допустим, что сжигается солома. Температура ее пламени примерно 1500 градусов. Но сгорание происходит внутри цилиндра. Мы знаем, что в двигателях внутреннего сгорания треть тепла поглощается стенками. Полагая, что тот же эффект произойдет и здесь, примем, что температура воздуха достигнет 1000 градусов Цельсия. В результате охлаждения столь сильно нагретого воздуха обьем его уменьшится примерно в пять раз и поршень без груза под действием атмосферного давления поднимется (или всосется в цилиндр) на высоту восемь локтей. Действующая на поршень сила будет максимальна внизу и по мере его подъема упадет почти до нуля в верхнем точке, так как по мере подъема поршня воздух в цилиндре сжимается и его давление вычитается из атмосферного. Какой же груз машина сможет оторвать от земли.

Положим, что к моменту отрыва воздух в цилиндре остыл и температура его снизилась до 20 градусов. То1да давление в цилиндре снизилось примерно в пягь раз. На каждый квадратный сантиметр поршня будет действовать избыточная сила атмосферного давления в 0,8 кг.

Теперь найдем площадь поршня. Мера длины «локоть», примененная Леонардо, не ясна. В разных странах и в раз

1 6