Возможен ли вечный двигатель? - Краснов Александр Иванович - Страница 9

Серный эфир в колбочках, нагреваемых горячей водой, быстро превратится в пар, который заполнит все трубки. Но те трубки, которые находятся в воздухе, охлаждаются, и пары серного эфира в них конденсируются. В результате серный эфир скопляется в верхних колбочках. Вследствие этого равновесие между колбами, находящимися в холодном воздухе и горячей воде, нарушается, «колесо» поворачивается и колбы, заполненные серным эфиром, погружаются в горячую воду, а трубки с колбами, заполненные парами серного эфира, оказываются в холодном воздухе. В этих колбах конденсируются пары серного эфира, накопляясь в них…и т. д. Процесс вращения колеса продолжается до тех пор, пока температура воды и воздуха различна. Как только температура станет одинаковой — вращение прекратится. Как бы мы ни нагревали воду, но если такая же температура воздуха, действие этого оригинального двигателя невозможно.

Изучение работы всяких тепловых двигателей, применяемых в технике, показывает, что их работа возможна лишь при тепловом «перепаде», иначе говоря, при разности температур.

За примерами, подтверждающими это положение, обратимся к любому тепловому двигателю: паровому двигателю, двигателю внутреннего сгорания, паровой или газовой турбине. Каждый из них может нормально работать лишь в том случае, если температура окружающей среды ниже, чем в самом двигателе.

Неосуществимые тепловые двигатели, которые работали бы без перепада температур, превращая в работу тепло окружающей среды, как бы «высасывая» тепло из атмосферного воздуха Земли, вод океана, называют вечными двигателями II рода. Так предложил называть их немецкий учёный Оставальд, живший в 1852–1932 гг.

Если можно было бы создать тепловой двигатель, работающий без разности температур, за счёт «высасывания» тепла, то мы обладали бы неисчерпаемыми источниками тепловой энергии на Земле, на воде, в воздухе. Все машины мира, работая, например, за счёт охлаждения океанов в течение двух тысяч лет, смогли бы понизить температуру их лишь на одну сотую градуса. Но, повторяем, создание вечного двигателя II рода, «высасывающего» тепло, так же невозможно, как невозможно создание вечных двигателей I рода, о которых мы рассказали.

Проектов и бездействующих моделей вечных двигателей имеется очень много.

Чем же объясняли причины своих неудач сами изобретатели?

Большинство пытавшихся создать вечный двигатель объясняли свои неудачи не нарушением ими законов природы, не тем, что, изобретая его, они действуют вопреки этим законам, а чаще всего конструктивными недоделками, низким качеством материалов, недостаточно точным изготовлением деталей. Такая характеристика, такой образ изобретателя прекрасно показан, например, в замечательном произведении М. Е. Салтыкова-Щедрина «Современная идиллия», из которого мы приведём отрывок, относящийся к вечному двигателю.

«Мещанин Презентов встретил нас с какой-то радостью: очевидно, он не был избалован судьбою. Это был человек лет тридцати пяти, худой, бледный, с большими задумчивыми глазами и длинными волосами, которые прямыми прядями спускались к шее. Изба была у него достаточно просторная, но целая половина её была занята большим маховым колесом, так что наше общество с трудом в ней разместилось. Колесо было сквозное, со спицами. Обод его довольно объёмистый, сколочен был из тесин, наподобие ящика, внутри которого была пустота. В этой-то пустоте и помещался механизм, составлявший секрет изобретателя. Секрет, конечно, не особенно мудрый, вроде мешков, наполненных песком, которым предоставлялось взаимно друг друга уравновешивать. Сквозь одну из спиц колеса продета была палка, которая удерживала его в состоянии неподвижности.

— Слышали мы, что вы закон вечного движения к практике применили? — начал я.

— Не знаю, как доложить, — ответил он сконфуженно, — кажется, словно бы…

— Можно взглянуть?

— Помилуйте! За счастье…

Он подвёл нас к колесу, потом обвёл кругом. Оказалось, что и спереди и сзади — колесо.

— Вертится? — спросил Глумов.

— Должно бы, кажется, вертеться… Капризится будто…

— Можно отнять запорку?

Презентов вынул палку — колесо не шелохнулось.

— Капризится! — повторил он, — надо импет дать.

Он обеими руками схватился за обод, несколько раз повернул его вверх и вниз и, наконец, с силой раскачал и пустил, — колесо завертелось. Несколько оборотов оно сделало довольно быстро и плавно, слышно было, однако же, как внутри обода мешки с песком то напирают на перегородки, то отваливаются от них — потом начало вертеться тише, тише; послышался треск, скрип, и, наконец, колесо совсем остановилось.

— Зацепочка, стало быть, есть, — сконфуженно объяснил изобретатель и опять напрягся и размахал колесо.

Но во второй раз повторилось то же самое.

— Скажите, сами вы до этого дошли? — спросил Глумов, стараясь сообщить своему голосу по возможности ободряющий тон.

— Охота у меня… Только вот настоящим образом дойти не умею…

— Трения может быть в расчёт не приняли?

— И трение в расчёте было… Что трение? Не от трения это, а так… Иной раз словно порадует, а потом вдруг… закапризничает, заупрямится и шабаш! Кабы колесо из настоящего матерьялу было сделано, а то так, обрезки кой-какие… Недостатки наши…

— Кто-нибудь осматривал у вас колесо?

— Были-с.

— И что же?

Презентов стоял понурив голову и молчал…».

Каждый изобретатель вечного двигателя, потерпев неудачу, ошибочно считал, что стоит лишь устранить мелкие несущественные недостатки конструкции, применить материал лучшего качества, изготовить более точно детали, и успех обеспечен.

В середине XVIII века учёные пришли к твёрдому убеждению, что вечный двигатель создать невозможно. Но изобретатели продолжали осаждать отдельных учёных и научные учреждения своими проектами. Особенно много их было предложено в то время во Франции. Это обстоятельство вынудило французскую Академию наук опубликовать в 1775 году решение не принимать никаких проектов вечных двигателей. В нём, например, утверждалось:

«…Построение вечного двигателя абсолютно невозможно. Если бы даже трение и сопротивление среды долго не уничтожали двигательной силы, то эта сила могла бы производить только эффект, равный причине. Если же мы захотели бы, чтобы эффект конечной силы продолжался постоянно, то в конечный промежуток времени эффект должен был бы быть бесконечно мал. Если бы можно было пренебречь трением и сопротивлением, то тело, которое приведено в движение, могло бы оставаться в движении, но не оказывать воздействия на другие тела, и вечный двигатель, который бы получился в этом гипотетическом случае, что в природе невозможно, был бы абсолютно бесполезен с точки зрения изобретателя».

На протяжении более семисот лет многие изобретатели безуспешно пытались изобрести вечный двигатель, чтобы посредством его создавать энергию из ничего. Но из этой затеи ничего не выходило.

Почему же изобретатели вечного двигателя не достигли успеха? Основная причина неудач изобретателей вечного двигателя кроется в невозможности создавать энергию из ничего; это фундаментальный закон природы, который никто не может нарушить или отменить. Познакомимся с некоторыми примерами из практики, свидетельствующими о нерушимости этого закона.

Понятие энергия мы неоднократно употребляли до сих пор без объяснения его сущности. Что же такое энергия? Энергия по-гречески означает работоспособность. В физике под энергией понимают способность тела совершать работу. Энергия — мера движения материи.

А что такое материя?

Взгляните на куст розы. Среди нежно-зелёной листвы вы заметите и красные цветы. Зелёную листву и красные лепестки розы мы замечаем издали. А вот запах цветов чувствуем только приблизившись к кусту. Чем это объяснить?

Дело в том, что световые лучи, отражаясь от поверхности листвы и цветов, мгновенно попадают в наш глаз с любого расстояния. Свет — это электромагнитные волны, распространяющиеся с огромной скоростью.