Данный текст является плодом разговора с одним человеком о вечном двигателе, около двадцати лет назад. Опубликовать текст меня подвигли дискуссии с уважаемым гражданином Vneroznikov, на этом ресурсе текст впервые. Любителям второго начала термодинамики посвящается.
Немного предыстории.
Данный вопрос обсуждался очень давно, более 20 лет назад, в те поры когда я был аспирантом, и еще верил в силу науки и всякое такое. Потом случилась перестройка, которая существенно поубавила у меня веры в здравомыслие человечества, но сам разговор состоялся именно в начале перестройки, перед тем как в моей жизни все поменялось, в некотором роде с этого рассуждения началось то, кем я сейчас являюсь. Оригинальный диалог тех времен естественно забылся, так что ниже мой вольный пересказ.
Так же, хотелось бы предостеречь читателей цитатой из Григория Климова: «Сказать правду о дьяволе довольно трудно, правда о дьяволе - это такая грязная вещь, что одна капля ее мутит жизнь так же, как капля воды мутит стакан абсента».
Введение.
Со школы нам вбивают в голову невозможность вечного двигателя в принципе, под это дело подведена изрядная научная база, и даже что-то там рассказывают про Французскую академию наук, эти клоуны однажды уже прославились с метеоритами, видимо им одного раза было мало. Так вот, Французская академия утверждает, что вечные двигатели невозможны ну совершенно никак, она даже не принимает на них патенты, да и другие академии тоже не принимают, кроме совсем уж захудалых.
Я не собираюсь здесь излагать, что такое вечный двигатель, но если вы этого не знаете вот вам отличная ссылка:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/839656
Что касается вечных двигателей, первого рода, тут могу сказать только одно, вселенная существует, есть ли у нее какие-то внешние источники энергии или их нет мне о том никак не ведомо. Так что дискуссию о вечном двигателе первого рода, вести не могу, ибо не могу представить устройства полностью изолированного от вселенной.
Что касается вопроса вечных двигателей второго рода, то тут все гораздо интереснее. На страже их невозможности стоит «второе начало термодинамики». Для тех, кто не знает, что это такое, вот ссылка:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/117934
Формулировок у этого начала множество, но все они сводятся к тому, что если нет перепада энергии, то извлечь работу из такой системы невозможно. Другими словами, все процессы во вселенной идут с нарастанием теплового беспорядка, что в конечном итоге должно привести к тепловой смерти вселенной, правда сейчас что-то лепечут про нелинейность и прочее, но «факт» указанный Клаузиусом пока никто впрямую не оспорил (ну кроме меня сейчас, разве что).
Кроме этого, физики выделяют так называемые даровые двигатели. Это двигатели, которые используют различные природные градиенты, обладающие малой энергией. То есть даровые двигатели,- это, нормальные двигатели, просто разрабатывать их энергетический ресурс пока нерентабельно. В эту группу очень удобно спихивать всякие «вечные двигатели», которые внезапно заработали.
Когда я познакомился с устройствами вечных двигателей, меня не покидала мысль, что французская академия специально набирает всяких борзописак, которые выдумывают всякие неработающие устройства, или сознательно усложняют работающие до такой степени, что их невозможно воспроизвести. Для того что бы убедиться в этом попробуйте найти в интернетах статьи на тему «монотерм», будьте осторожны, вынос мозга вам гарантирован.
Более того, простейшее устройство, которое мы разберем чуть позже, было усложнено до такой степени, что практически невозможно сказать из какого источника оно черпает энергию, мы разберем более простую модель, в которой все будет предельно ясно, даже ежу(с), если ему конечно захочется вникать.
Пару слов о принципах
Монотерм - это устройство, которое вырабатывает энергию из броуновского движения молекул. То есть, монотерм помещенный в термостат будет вырабатывать энергию, хотя никаких видимых градиентов энергии в термостате нет, кроме броуновского движения. Сразу оговоримся, в виде представленном здесь, это устройство, несомненно, даровый двигатель, добиться от него хоть сколько ни будь приемлемой мощности представляется мне задачей не из легких, если вообще выполнимой, но нам ведь интересен сам запрещенный принцип. Заключается он в том, что если полученную монотермом энергию отводить из прибора, например в виде электричества, то монотерм будет остывать до тех пор, пока не замерзнет рабочая жидкость.
Работоспособность этого устройства гарантирует вся имеющаяся на данный момент физическая химия, что же, давайте посмотрим, какие физические принципы лежат в основе этого устройства, запрещенного французской академией наук и прочими примкнувшими «физиками».
Прежде всего, следует отметить, что монотерм в своей работе использует раздел фаз, то есть, монотерм способен работать только тогда, когда есть жидкая фаза и ее пары. Если жидкой фазы или паров нет, запустить монотерм не удастся. Естественно, монотерм работает только в условиях гравитации. Наибольшая эффективность работы монотерма находится вблизи точки кипения рабочей жидкости. Желательно, что бы в рабочем пространстве газовой фазы, не было иных газов кроме паров рабочей жидкости, дабы не затруднять им диффузию к капиллярам.
Перед тем, как перейти непосредственно к конструкции прибора, совершенно необходимо разобрать такое явление капиллярных сил как мениск. Для тех, кто не знает, что это такое вот ссылка:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/82395/%D0%9C%D0%95%D0%9D%D0%98%D0%A1%D0%9A
Теперь я открою вам самый интересный факт о мениске, который можно почерпнуть в любом учебнике физхимии, хотя бы даже и в Ахметове. Мы обойдемся статьей БСЭ, вот ссылка:
И так что же такого интересного написано в статье БСЭ, что усиленно игнорируется всеми «физиками»? Факт прост - давление насыщенного пара над вогнутым мениском меньше чем, над свободной поверхностью жидкости. Другими словами, вода испаряющаяся с ровной поверхности будет оседать на вогнутом мениске капилляра, тем самым мы имеем непрерывный массоперенос в условиях постоянной температуры. Реализовать прибор получающий энергию на основании этого физического принципа проще простого. Ниже будет приведена концепция одной из возможных конструкций. Я прошу прощения за нарисованную схему, художества никогда не были моей сильной стороной.
Монотерм
Прибор состоит из двух не сообщающихся сосудов с рабочей жидкостью, один из сосудов расположен над другим, сосуды заключены в общее герметичное пространство. На поверхности воды верхнего сосуда плавает (или закреплен) капиллярный смачиваемый материал, желательно чтобы максимальная часть поверхности жидкости верхнего сосуда была покрыта капиллярным материалом, это увеличит мощность установки. Из верхнего сосуда в нижний ведет сифон, который с некоторой периодичностью будет сбрасывать накопившуюся от массопереноса жидкость, в момент сброса жидкости сифоном, энергию ее движения можно преобразовать в механическую или электрическую. Вот собственно и все устройство.
Для наглядности приведена схема.
Жидкость в сосудах отмечена голубым цветом. Соответственно верхний и нижний сосуды.
Цифрами обозначены:
- Место вывода энергии из системы.
- Сифон.
- Капиллярное поле.
- Отверстие для выравнивания давления.
Заключение
Второе начало термодинамики разрабатывалось в основном для систем, базирующихся на цикле Карно-Клаузиуса, оно не распространяется автоматически на все системы, существующие в природе. Эта простая истина ну никак не помещается в головах у некоторых людей, хотя периодически всплывает то там, то тут. Кроме того, физики почему-то нарочито игнорируют Броуновское движение молекул, оно есть в природе это физический факт, и оно способно переносить энергию и массы, - это тоже факт.
Данная статья вовсе не призывает отказаться от второго начала термодинамики, она лишь намекает, что физике необходим серьезный аудит, причем именно физических явлений, а не математических моделей. Уважаемые физики, оставьте математику математикам, не пора ли вам заняться физикой (наблюдением за природой), будут факты, будут и матмодели.
Что касается остальных читателей. Слышал я из непроверенных источников, что в СГА предлагают миллион баксов, за вечный двигатель не хотите заработать 300000 зелененьких бумажек по одному доллару? Или может, мне в Швейции предложат нобелевскую премию имени чего-то там, чем я хуже гОРБАЧЕВА?
Будьте осторожны с бритвой Оккама, ею можно сильно порезаться.
Такие дела.(с)
Комментарии
Так ли уж постоянной? Разве при испарении жидкости и конденсации паров температура агента (а также среды, окружающей агент) не колеблется?
Пока есть пары и раздел фаз все будет работать.
Чем образованней человек, тем сложнее для понимания его конструкция вечного двигателя.
Спасибо, что обозвали необразованным))).
А вообще - спасибо. Мне тоже чуется, что в подобных конструкциях на основе фазовых переходов не извлечено ещё много технологической пользы, безо всяких перпетууммобилов.
С ними тяжело работать, но люди к ним упорно идут. Весь катализ на том стоит, и все метаматериалы. Мы просто еще слишком мало прожили в новом времени, у нас в этой области науки еще только наступил двадцатый век.
Не взлетит. Допущена принципиальная ошибка.
Конкретно - вот здесь
-------------------------
И так что же такого интересного написано в статье БСЭ, что усиленно игнорируется всеми «физиками»? Факт прост - давление насыщенного пара над вогнутым мениском меньше чем, над свободной поверхностью жидкости. Другими словами, вода испаряющаяся с ровной поверхности будет оседать на вогнутом мениске капилляра, тем самым мы имеем непрерывный массоперенос в условиях постоянной температуры.
-----------------------
Вы забыли о том, что испарение и конденсация - процесс динамический. И над мениском будет не только облегчена конденсация - но в той же мере и облегчено испарение с его поверхности.
В итоге система при постоянной температуре - придёт в равновесие.
Но заставить работать такой прибор - можно. Надо вывести его из равновесия, обеспечив более интенсивное испарение с ровной поверхности и более интенсивную конденсацию в капиллярной части. Как ? Ну это элементарно - нижнюю часть прибора чуть подогреть, а верхнюю - чуть охладить. НУ, правда, получится в итоге обычная тепловая машина, но могущая работать на совсем маленьких градиентах температуры. КПД будет тоже маленьким.
Правда, тогда конструкцию можно упростить. Просто оставить кубик с жидкостью и немножко наклоненную крышку (чтобы конденсат на одну сторону стекал). Там, где он стекать будет - водяное колесо поставить :)
Так что увы. Это опять вариация на тему:
Перечитайте Ахметова. Нет там такого утверждения, это вы только что выдумали, от вас ожидал большего, собственно, статья ради вас писалась. Ваше объяснение меня полностью не удовлетворило.
Процессом испарения рулит давление насыщенного пара. Над капиллярным полем оно ниже, над свободной жидкостью выше, это вы прочтете в любом учебнике физхимии, больше никаких условий кроме кинетических нет.
Тем более, если вы хоть немного задумаетесь о физической сути явления мениска, то поймете, что со смачивающего мениска испарение затруднено, почему, ответ тоже есть в физхимии. Поэтому, категорически неприемлю этот ответ. Извините, но на этот раз вы не правы.
Поставьте опыт. И убедитесь, что я прав...
С чего вы взяли что я его не ставил?
Проблема не в том, что он работает, проблема в совсем другом, работает ли он тем способом, что я описал. Вот в чем проблема. Вы же вместо нормального ответа на мой вопрос просто отмазались.
В прочем спасибо вам за комментарий.
"когда я был аспирантом, и еще верил в силу науки"
Эта цитата, собственно, говорит все что нужно знать об авторе и его способах мышления и доказательства.
Это прекрасно. А теперь не могли бы вы конкретно сказать, что вам сказала эта фраза?
Страницы