Термодинамика реальных процессов

Если учесть, что количество джоулева тепла пропорционально силе тока в квадрате, то станет ясно, что при очень больших силах тока вполне осуществим циркуляционный вечный двигатель второго рода в виде обычной двухпроводниковой термоэлектрической пары (ПД-18). Для этого надо, чтобы количество тепла, поглощаемого в эффектах новом, Томсона и Пельтье, было равно количеству тепла, выделяемого в тех же эффектах, а также в эффекте Джоуля. Такой баланс может иметь место в двух случаях: при нулевой силе тока, что для нас не интересно, а также при силе тока в несколько тысяч ампер (об этом говорится, например, в работе [25, с.8]). При этом кубическая зависимость поглощаемой теплоты от силы тока в новом эффекте будет доминировать над всеми остальными эффектами.

Необходимая для работы термопары разность температур между спаями автоматически поддерживается теплотой Пельтье, выделяемой в одном спае и поглощаемой в другом. Спай, где теплота выделяется, имеет более высокую температуру, чем спай, где теплота поглощается. Начальный запуск ПД-18 осуществляется путем предварительного нагрева или охлаждения одного из спаев; с целью запуска можно также подать в цепь нужный начальный импульс тока.

С помощью ПД-18 можно, например, отапливать и охлаждать помещение за счет окружающей среды, причем устройство будет включаться само автоматически при достижении температурой окружающего воздуха определенного уровня, обеспечивающего необходимую рабочую разность температур между спаями (положительную или отрицательную). Зимой теплота под действием этой разности будет поступать из окружающей среды в помещение, а летом - из помещения в окружающую среду. Спаи и проводники самофункционирующего вечного двигателя второго рода ПД-18 должны быть снабжены соответствующими ребрами, усиливающими теплообмен с помещением и окружающей средой. Если от двигателя часть электроэнергии отбирать, то он немного охладится и в соответствии с изложенными выше принципами начнется 100%-ное преобразование теплоты окружающей среды в электрическую работу [ТРП, стр.468-469].

Глава ХXIV. Решающие эксперименты ОТ:

   «получение КПД устройств, равного единице».

1. Термофазовые ПД..

Приведу теперь некоторые результаты опытов с конкретными устройствами, изображенными на рис. 30, в и г. Чтобы предотвратить искажающее влияние окружающей среды, ПД помещаются в медную калориметрическую бомбу с толщиной стенок 20 мм, выложенную изнутри легковесным пенопластом; бомба располагается в термостате с заданной температурой. Первый же испытанный простейший вечный двигатель второго рода ПД-1 (см. рис. 30, в) дал положительные результаты. В нем в качестве мембраны использован стеклянный фильтр. Диаметр стеклянной трубки на паровом участке циркуляции равен 30 мм, на жидкостном -10 мм, габариты устройства 30х70х160 мм. При испытании воды (Н = 5 мм) медь-константановая термопара с диаметром электродов 0,3 мм при комнатной температуре дала электродвижущую силу, равную нескольким сотым долям микровольта (мкВ); для медь-константановой термопары 1 мкВ = 0,023 К. В ПД-21 (см. рис. 30, г) использованы две стеклянные мембраны диаметром 32 мм и толщиной 2,4 мм, сосуд и крышки изготовлены из тефлона (фторопласта), стакан 3 - из нержавеющей стали, напор ? = 231 мм, средняя длина парового участка h = 35 мм. Кривая 1 на рис. 30, д показывает зависимость ЭДС медь-константановой термопары от температуры термостата для воды, пары которой работают против силы тяжести. Штриховая кривая 3 учитывает штатив-эффект, найденный путем измерения температуры сухого ПД-21. Кривая тоже получена для воды в опытах с ПД-13, в котором стакан подвешен у самого дна устройства, при этом H = h = 166 мм, мембраны те же, сосуд изготовлен из оргстекла, его внутренняя поверхность покрыта парафином для избежания конденсации влаги на стенках. ЭДС увеличивается в несколько раз, если воду заменить спиртом, ацетоном или эфиром. Например, ПД-13 из стекла при Т = 28 К и Н = 231 мм дает ЭДС для воды 0,26, для спирта 1,03 и для эфира 2,56 мкВ. В статье [23] изображена схема и описаны результаты испытания еще одного фазового двигателя (ПД-3) с двумя горизонтально расположенными друг против друга мембранами с разной степенью смачиваемости.

Необходимо подчеркнуть, что успешная очень длительная работа испарительного ПД возможна только в том случае, если созданы условия для предотвращения конденсации пара на внутренней поверхности устройства вне плоского мениска жидкости. Сконденсировавшиеся на стенках капельки жидкости малого радиуса вступают в конкуренцию с менисками капилляров, ибо над капельками тоже повышается давление насыщенного пара, в результате интересующая нас циркуляция постепенно затухает, пересиливается капельками. Однако этот вопрос особого значения не имеет, так как не может отразиться на принципиальной стороне обсуждаемой проблемы.