Инструкция
1
Представьте себе процесс, имеющий своим результатом производство некоторой работы, но не изменяющий никаким образом другие тела. Механизм, реализующий такой процесс, назван вечным двигателем первого рода. Невозможность создания «перпетуум мобиле» в данном случае проистекает из первого закона термодинамики.
2
Первое начало термодинамики математически формулируется так:Q = U(2) - U(1) + A(1-2),где Q - количество теплоты, полученное системой, U(2) - внутренняя энергия системы в конце процесса, U(1) - внутренняя энергия системы в начале процесса, A(1-2) - внешняя работа, совершаемая системой.
3
Итак, теплота, полученная системой, расходуется на совершение ею внешней работы и приращение ее внутренней энергии ΔU = U(2) - U(1).
4
Perpetuum mobile предполагает следующие условия:U(1) = U(2) - внутренняя энергия системы не меняется на протяжении всего процесса;Q = 0 - система не получает извне никакого количества теплоты.
5
Если подставить данные условия в первый закон термодинамики, то получится, что A(1-2) = 0, т.е. система не производит внешней работы. Таким образом, невозможность построения вечного двигателя первого рода доказана.
6
Вечный двигатель второго рода - это гипотетическая тепловая машина с коэффициентом полезного действия 100%. Предполагается, что такая машина может превращать в работу всю теплоту, полученную от теплового резервуара.
7
Опытные данные свидетельствуют о том, что построить перпетуум мобиле второго рода невозможно. Обобщение опытных фактов стало постулатом второго начала термодинамики, который говорит именно о невозможности создания вечного двигателя второго рода. До настоящего времени следствия из этого термодинамического постулата не нашли ни одного экспериментального опровержения.