Комплексные числа
Именно два последних достижения низкотемпературной техники того времени — аммиачная холодильная машина и установка сжижения воздуха — послужили соответственно прототипами проектов Гэмджи и Триплера. Прототипами их можно назвать только условно. Поскольку идея была совсем новой: использовать холодильные машины в совершенно другом плане — как двигатели.
Как же, по мысли Гэмджи, должен был работать этот двигатель? Известно, что при температуре окружающей среды (например, 300К=27˚С) аммиак кипит при давлении 1,0 МПа. Следовательно, в котле с жидким аммиаком, помещенным в эту среду, установится повышенное по сравнению с атмосферным давление. Можно направить этот пар в низкотемпературную поршневую машину (детандер). В этом случае он расширяется, например до 0,1 МПа, отдавая внешнюю работу, соответственно охлаждается до 250К и частично при этом сжижается. Жидкий аммиак вместе с паром через выпускной клапан поступает в насос, который приводится в движение самой расширительной машиной, — детандером. В насосе давление аммиака снова повышается до начального. Холодная смесь жидкого аммиака и пара возвращается в котел. Здесь за счет теплоты Qо.с, поступающей из более теплой атмосферы, он снова испаряется. Таким образом, двигатель работает отдавая потребителю работу L (равную работе, производимой детандером, за вычетом небольшой ее части, затраченной на привод насоса).
Никакого нарушения первого закона термодинамики — закона сохранения энергии — здесь нет: сколько ее подводится из окружающей среды Qо.с, столько и отводится в виде работы (L=Qо.с). Но «нуль-мотор» — это типичный «монотермический двигатель» — perpetuum mobile-2.
Представим себя на минуту положение того механика, которому надо запустить уже собранный и заправленный аммиаком двигатель. Пока он неподвижный, и это совершенно естественно, так как он теплый и давление везде одинаково — 1,0 МПа. Начнем раскручивать маховик и затем отпустим, чтобы машина уже сама продолжала работу. Однако можно заранее предсказать, что машина не разгонится, а, напротив, постепенно остановится. Попытки привести ее в движение и любыми другими способами приведут к тому же результату.
Объясняется это очень просто. Чтобы расширительная машина (детандер) работала, нужно, чтобы давление за ней было ниже, чем перед ней. Гемджи думал, что так и будет, поскольку насос откачает парожидкостную смесь из трубы между детандером и насосом. Однако, чтобы это произошло, нужно затратить работу на привод насоса, а где ее взять? Детандер дать ее не может, так как давления и до него, и после него равны, а если его раскрутить извне (при запуске), он будет сам работать тоже как насос, перекачивая аммиак в трубу перед насосом. При этом аммиак в нем будет не охлаждаться, а даже нагреваться. Таким образом «нуль-мотор» сможет работать только в том случае, если его крутить внешним приводом, затрачивая работу L, а не получая ее. Соответствующее количество теплоты, в которую бесполезно «перемолотится» работа, будет отдаваться в окружающую среду.
Естественно, что «нуль-мотор» профессора Гэмджи идеально подходил как двигатель для кораблей военно-морского флота США, перед которым уже в то время ставились задачи на основе весьма далеко идущих планов.
Вот что писал главный инженер военно-морского департамента США Б. Айшервуд своему шефу, рекомендуя провести всесторонние испытания двигателя Гэмджи: «Все это создало бы необходимые предпосылки для конструирования нового мотора, имеющего совершенно безграничные возможности. Принимая во внимание чрезвычайную важность этого изобретения как для военно-морского флота США, так и для всего человечества, я настоятельно рекомендую департаменту создать профессору Гэмджи наиболее благоприятные условия для продолжения его экспериментальных исследований и доложить о них правительству Соединенных Штатов. Профессор выражает готовность представить свое изобретение для самой тщательной экспертизы и сделать это безотлагательно».
Мы познакомились с многовековой историей попыток решить энергетические проблемы «прямым путем» — создать двигатель, производящий работу либо из ничего (вечные двигатели первого рода), либо из того, что есть, но работу произвести не может (вечные двигатели второго рода).
Эти попытки, естественно, к успеху не привели, хотя и способствовали определенным образом на первых этапах развитию науки об энергии. Более того, весь путь «псевдоэнергетики», занятой поисками вечных двигателей, неразрывно связан с историей настоящей энергетики. Псевдоэнергетика по-своему «отслеживала» стоящие перед настоящей энергетикой задачи, пытаясь тоже решить их.
Увлечение вечными двигателями, сохранившееся еще до нашего времени в своеобразной форме perpetuum mobile-2, несмотря на «научное» оформление долго жить не сможет. Вечный двигатель второго рода, так же как и его предшественник — вечный двигатель первого рода, останется лишь интересным и поучительным эпизодом истории физики и энергетической науки.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10