ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термоавтоколебания и диссипативные двигатели Цикл Карно нереализуем из "Потоки энергии и эксергии " Самая главная муза, не изобретенная человеком, а реально существующая,— энтропия. Все, чем отличается этот мир от серого однородного хаоса, возникло и существует вследствие оттока энтропии в окружающую среду. Отрицательной энтропией питается все живое и все созданное жизнью, а значит, наука и искусство. Человек творит отрицательную энтропию, создавая новую, незаменимую информацию. [c.50] Модель идеального теплового двигателя послужила основой всей термодинамики. Ее предложил и исследовал французский инженер Сади Карно, единственная опубликованная работа которого Размышления о движуш ей силе огня заслужила навечно память благодарного человечества наряду с Началами Ньютона и Электродинамикой движуш ихся тел Эйнштейна. Она была напечатана в Париже в 1824 г., когда автору было 28 лет. Восемью годами позже он умер от холеры. Как и все другие жертвы эпидемии, Карно был похоронен вместе с принадлежавшими ему вепсами и бумагами, поэтому, кроме случайно сохранившейся записной книжки, после него ничего не осталось. [c.50] Во всех учебниках физики и термодинамики приведен знаменитый цикл Карно на диаграмме температура-энтропия (Г—1 -диаграмме), изображаюш ий изменение в нем состояния рабочего тела и имеюш ий вид прямоугольника (рис. 8). [c.50] Карно впервые указал на аналогию между тепловым двигателем и водяной турбиной, где роль разности высот падаюш ей воды играет разность температур, а роль расхода воды — количество гипотетической невесомой жидкости — теплорода , как тогда трактовали теплоту. Хотя на самом деле никакого теплорода не суш ествует и сам Карно впоследствии в записной книжке писал о теплоте как движении частиц, эта аналогия оказалась плодотворной и привела к правильным выводам. Во времена Карно еш е не было понятия об энтропии, но в его рассуждениях роль энтропии играл теплород. Упоминая водяные турбины. Сади Карно опирался на работу о гидравлических двигателях своего отца, Лазара Карно, известного ученого (был министром внутренних дел в правительстве Наполеона I во время ста дней ). [c.51] Для нас полезно здесь вспомнить слова Сади Карно из его записной книжки Движущая сила тепла не зави-сит от агентов, взятых для ее развития, ее количество исключительно определяется температурами тел... [c.52] Тепло — это движение частиц тела повсюду, где происходит уничтожение движущей силы, возникает одновременно теплота в количестве, точно пропорциональном количеству исчезнувшей движущей силы. [c.52] Обратно всегда при исчезновении тепла возникает движущая сила. Таким образом, можно высказать общее положение движущая сила существует в природе в неизменном количестве она... вызывает то один род движения, то другой, но никогда не исчезает . [c.52] Эти слова свидетельствуют о гениальном предвидении Карно, они составляют основу современного представления о природе окружающего нас мира. [c.52] Но идеальный цикл Карно не следует фетишизировать. Попытки слишком близкого приближения к нему могут привести к большому перерасходу энергии. Если же кто-либо попробует реализовать цикл Карно в точности, то он не сможет не только изготовить требуемое оборудование, так как оно должно иметь бесконечно большие размеры, чтобы осуществить передачу энергии без термического трения, т. е. при нулевой разности температур, но и не сможет дождаться завершения замкнутого цикла, поскольку он должен происходить в течение бесконечно большого периода времени. Забегая немного вперед (подробнее об этом см. в гл. 7), можно сказать, что цикл Карно имеет эксергетический КПД 100% и с точки зрения энергии-нетто приведет к бесконечно большим затратам энергии на осуществление процесса. [c.52] Все реальные процессы происходят при наличии термического и иных видов трения, они необратимы и должны проходить в реальном масштабе времени. [c.52] Вернуться к основной статье