Виктор Бродянский - Вечный двигатель — прежде и теперь. От утопии — к науке, от науки — к утопии

Чтобы наглядно показать это, представим опыт в таком виде, чтобы он точно соответствовал названию. Тогда колба с нагреваемой жидкостью выглядела бы немного иначе — так, как показано на рис. 5.17, б. Греющий пар нужно было бы пропустить по змеевику, не смешивая с соленой водой в стакане, а только нагревая ее через стенку трубки. Вот тогда был бы действительно «нагрев стоградусным паром» жидкости в стакане. И если бы в этих условиях жидкость — соленая вода — нагрелась до 110 °С, то второму началу тут же пришел бы конец к радости всех изобретателей вечного двигателя второго рода. Но, увы, этого не произойдет; при таком устройстве прибора любая жидкость, в том числе и соленая вода, никогда не нагреется выше температуры пара — 100 °С. Любой желающий может легко это проверить. Выходит, что тот «химик-скептик», которого Шубников обманом затащил в лабораторию, был абсолютно прав, в своем возмущении: «нагреть» (в точном смысле этого слова) «стоградусным паром» рассол до 110°С действительно нельзя.

Теперь мы можем вернуться к «опыту Крапивина» и рассмотреть его точно в том виде, как он описан в заметке. Здесь происходит не просто нагрев, а смешение водяного пара с соленой водой. В этом, как уже, наверное, догадывается читатель, вся «соль» вопроса и содержится. Пузырьки пара, как совершенно правильно в дальнейшем объяснит А.В. Шубников, конденсируются в растворе соли, все время разбавляя его. При этом лежащая на дне сосуда соль постепенно переходит в раствор, поддерживая его в состоянии, близком к насыщению. Эти два процесса растворения — пузырьков пара в рассоле и соли в нем — и приводят к нагреванию рассола до температуры, существенно более высокой, чем 100 °С.

Тепловой эффект, возникающий при взаимном растворении газов, жидкостей и твердых тел, хорошо известен. Он может сопровождаться, зависимости от знака теплоты растворения, как охлаждением (например, при смешении льда и соли), так и нагреванием (например, при смешении этилового спирта и воды).

Разогрев рассола в «опыте Крапивина» до температуры выше 100° С не имеет никакого отношения к «передаче теплоты наоборот» — от более холодного тела к теплому и, следовательно, к нарушению второго начала. Здесь теплота вообще не передается.

Все дело в теплоте растворения, дающей добавочный эффект разогрева, который определяется двумя составляющими. Первая из них и основная — это теплота растворения пара в насыщенном растворе соли, приводящая к нагреву образующегося раствора. Вторая — теплота растворения твердой соли в рассоле, имеющая противоположный знак и ведущая к охлаждению раствора. Но поскольку первая величина намного больше, в итоге и получается значительный разогрев раствора. Как в любом процессе смешения, энтропия при этом возрастает.

«Эффект Крапивина», так же как и любая экзотермическая (т. е. проходящая с выделением теплоты) реакция, представляет собой явление, никоим образом не противоречащее второму закону термодинамики [90] Интересно сопоставить его с «соляным двигателем», показанным на рис. 1.27, б. . Создать на его базе ppm-2 никак нельзя.

Существует еще много явлений, которые в очередной раз вселяют в сердца «энергоинверсионщиков» надежды на «обход» второго закона, но каждый раз научный анализ беспощадно их разбивает.

В заключение нельзя не упомянуть еще об одном направлении в разработке псевдо-ppm — создании специальных игрушек или моделей, имитирующих вечные двигатели. Их авторы прекрасно понимают, что ppm создать нельзя, но они пользуются всеми возможностями современной техники, вплоть до использования микропроцессоров, чтобы сделать такую модель ppm, в которой секрет ее привода был бы спрятан возможно лучше.

Устройство некоторых из таких игрушек подробно описывается в литературе. Примером может служить модель магнитного ppm-1 с шариком, скатывающимся по желобу и снова притягиваемым магнитом, описанного в гл.1 (см. рис. 1.18). Все там продумано и спрятано настолько искусно, что создается полная иллюзия работающего вечного двигателя [2.14]. Однако рекорд в создании действующей модели ppm поставил один англичанин, сделавший ее на основе велосипедного колеса (опять велосипедное колесо!).

Каждый год Британская ассоциация содействия развитию науки собирает свой съезд. В 1981 г. такой съезд, посвященный 150-летию этой организации, состоялся в городе Йорке. На нем по традиции была организована выставка. Несмотря на обилие разнообразных научных экспонатов, наибольшее внимание привлек действующий вечный двигатель, представленный редакцией журнала «New Scientist». Машина, сооруженная на базе велосипедного колеса без камеры и покрышки, заключена в герметически закрытый стеклянный ящик. Колесо крутится с постоянной скоростью — 14 об/мин безостановочно, без всякого шума. Фотография этого двигателя представлена на рис. 5.18.