- Второй "деферент" "цикла Карно" состоит в предположении, что "рабочее тело" его двигателя - идеальный газ, сохраняется в процессе работы. С нагревателем и холодильником осуществляется обмен только теплом, или, как реально предполагал Карно, "теплородом". Причём полные выводы из "теплородной" гипотезы Карно не сделал, "зевнув" целый косм вполне возможных в рамках его построений эффектов!
Среди РЕАЛЬНЫХ тепловых машин, за исключением быть может, двигателя Стирлинга, НЕТ ДВИГАТЕЛЕЙ С СОХРАНЯЮЩИМСЯ РАБОЧИМ ТЕЛОМ! Впрочем, даже в отношении "Стирлинга", если постулировать существование "огнеродной", "теплородной" субстанции, которая есть не что иное, как "газ"... фотонов - квантов электромагнитного излучения, есть в рамках НОВОЙ, КВАНТОВОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ, серьёзные сомнения в самой возможности "неизменного" рабочего тела.
Как известно, в двигателях Дизеля и Отто, и даже обычных паровых машинах паровозов, рабочее тело - сменяемое, после совершения работы в цилиндрах, оно как правило, выбрасывается в атмосферу, что снова открывает целый косм новых возможностей, которые Карно и его последователями даже не рассматриваются. Забыли эти господа слова:
- "Теория, мой друг, суха, а древо жизни вечно зеленеет!"
- Третий деферент теории тепловых машин Сади Карно - утверждение об обязательности холодильника для любой тепловой машины.
Это слишком сильное допущение, в общем случае, для тепловых машин со сменяемым рабочим телом и идеальными газами разной природы, выступающими в его качестве, холодильник не нужен.
Возможность работы тепловой машины определяется возможностью роста энтропии в системе, включающей эту машину. А предельный КПД определяется не разностью температур в общем случае, а как раз отношением выработанной тепловым мотором "негэнтропии" - отрицательной энтропии, заключённой в совершённой двигателем работе, и сопутствующем этой работе приращению энтропии. При их равенстве КПД будет единичным, равно 100%!
- Что ж, молодой человек, произнёс кто-то из "корифеев" классической термодинамики со своего места в зале, теорию тепловых машин Карно вы раскритиковали в "пух и прах", можно сказать, положили её "на лопатки". По-вашему, получается, что пребывает наука о тепле в том же состоянии, что и вся физика в догалилеевские времена почитания Аристотеля. Действительно, аналогии с "движением под действием силы", "осьминогими мухами", "Солнцем вращающемся вокруг Земли", прямо-таки напрашиваются!
Но ведь есть, кроме Карно, и труды других! Того же Людвига Больцмана, надеюсь его труды Вам известны! Как с ними дела обстоят?!
- Ещё один взгляд на "эпициклы и деференты". Под другим углом. Математически безупречно, возможно, в рамках сделанных Людвигом допущений, но практически - тот же "аристотелев туман" в отношении ясности описываемого. Если уж делать аналогии, с титанами физической науки эпохи Возрождения, то аналогом Галилея в термодинамике можно пожалуй сделать Нернста, а вот аналогов хотя бы Ньютона, - увы, НЕТ!
- Вот формула абсолютного термодинамического КПД любой тепловой машины. Обратите внимания, насколько она изощрённее той, которую вывел Карно! - продолжил лекцию Матвей. В ней определение КПД дано через статистическое определение энтропии Больцманом. Сразу видно, что формула Карно - частный, и даже не очень интересный случай! Моя формула учитывает всё то, что проигнорировал Сади. И разные рабочие тела, и их смену. Видно, что возможны случаи, когда, при установившемся тепловом равновесии в системе, но при возможности роста энтропии за счёт, например, смешения разных газов, отличимых друг от друга, возможно совершение работы за счёт их тепловой энергии. Причём холодильник не требуется! Отсюда следует вывод, что КПД обычных ДВС в некоторых случаях может "превысить единицу"! То есть можно получить работы больше, чем заключено энергии в топливе и его окислителе - кислороде воздуха! За счёт того, что, согласно моей формуле, классический ДВС, бензиновый и дизель, обладают "энтропийными резервами" для превращения части тепловой энергии поглощаемого для сгорания топлива воздуха в... полезную работу!
После этого заявления в аудитории поднялся сильный шум. Раздались выкрики:
- "Неслыханно", "Да за кого он нас держит"! и прочие, столь же неконструктивного содержания.
- Товарищи, лицо Матвея закаменело, и приобрело жёсткие черты. ВАШЕ ЧАСТНОЕ МНЕНИЕ В НАШЕЙ СТРАНЕ - ВСЕГО ЛИШЬ ВАШЕ ЧАСТНОЕ МНЕНИЕ. Стране нужны супермоторы, и они уже существуют "в металле". Поэтому, мы, не можем позволить себе, как с прискорбием заметил один западный учёный-физик, дожидаться времени когда старые кадры, не согласные с новыми веяниями, "уйдут на покой". Мы будем вынуждены таких ретроградов "уйти"! В конце концов, в Москве, в средних, и средних специальных учебных учреждениях острая нехватка преподавателей физики! Надеюсь, история с преподавателями геологической науки Университета, кои проявили прискорбное скудоумие, вам известна?!
- Необходимость создания новой термодинамической науки, свободной от старых догм, и плодоносящей минимум ежемесячно практическими достижениями на благо нашей страны - входит составной частью в приказ Рабоче-Крестьянского Правительства создать в СССР собственное двигателестроение! А вы, товарищи, должны понять, что отныне, с победой пролетариата в нашей стране - вы тоже пролетариат! Пролетариат Знаний! И можете пролететь, если не проявите остро необходимую НАСТОЯЩЕМУ ИССЛЕДОВАТЕЛЮ гибкость мышления! Причём "плодоносящую", "практически полезную" гибкость! Чтоб кто не подумал, что я призываю Вас хитрить! Мошенникам в нашей стране будут надёжно обеспечены нары!
После этого заявления Бронштейна в аудитории воцарилась "гробовая тишина".
Матвей же, невозмутимым тоном продолжил совещание.
- Итак товарищи, надеюсь все осознали серьёзность положения. Поэтому считаю необходимым перейти к практической части нашего совещания - изучению образцов ДВС с новыми рабочими циклами, обеспечивающими рекордный КПД! И помните - ПРАКТИКА наш ЛУЧШИЙ УЧИТЕЛЬ!
Матвей сошёл с трибуны и пройдя к стене, нажал кнопку. Часть "подиума" лекционного зала, вместе с меловой доской и столами повернулась на круглом основании. И в аудиторию из подсобной лаборатории плавно "вплыл" стенд, с закреплённым в нём бензиновым двигателем.
- На примере этого двигателя внутреннего сгорания я продемонстрирую новый рабочий цикл, который позволяет превратить в полезную работу более 60% энергии топлива.
С этими словами Матвей принялся энергично крутить рукоятку.
- Это не пусковая рукоятка или иначе "кривой стартёр", как некоторые наверно подумали. Это инерционный, маховичный пускач. Его мощи хватит, чтобы провернуть коленвал океанского буксира, даже если тот "намертво" заклинил. Можно вместо вращения рукоятки, которое раскручивает спрятанный в этой коробке маховик, использовать небольшой электромотор малой мощности. Что позволяет при запуске двигателя обходиться пусковым аккумулятором со скромной величиной отдаваемого тока. Это значительно увеличивает срок службы аккумулятора и вдобавок, позволяет использовать его при пуске двигателя только для выработки искры в цилиндрах.
Про себя в это время Матвей думал: - инерционные "пускачи" использовались ещё во Вторую Мировую, немцами, для пуска танковых дизелей вручную. Какого хрена на авто более позднего времени использовали стартёры, вынужденные напрямую вращать электромотором коленвал? Для чего естественно, требовались просто немыслимые пусковые токи, надёжно "убивавшие" стартерные АКБ буквально за пару лет? Надеюсь в моей истории этого маразма не будет.