Физики создали устройство противоречия закону термодинамики

Физики создали устройство противоречия закону термодинамики

Физикам университета Цюриха удалось разработать несложное устройство, способное функционально временно передавать температурный поток от холодного к тёплому объекту. При этом об использовании какого-либо внешнего источника питания речи не ведётся. Интересным в этом исследовании является тот момент, что весь процесс явно противоречит фундаментальным законам физики. Так, если на кухонном столе оставить чайник с нагретой водой, эта вода постепенно остынет. Тем не менее, температура воды внутри чайника не опустится ниже температуры окружающей среды.

Охлаждение тела ниже комнатной температуры

Повседневный практический опыт наглядно иллюстрирует один из фундаментальных законов физики (Второй закон термодинамики), согласно которому, энтропия замкнутой природной системы возрастает с течением времени. Другими словами — тепло способно перетекать без внешних воздействий только от тела более теплого к более холодному, но никак не наоборот.

Результаты же недавно проведённых исследований группой университета Цюриха, кажется, противоречат Второму закону термодинамики. Исследовательской группе удалось охладить кусок меди массой девять граммов от температуры 100°C до температуры ниже комнатной, не применяя внешнего источника питания. Теоретически, устройству подобного рода доступно при комнатной температуре кипящую воду превращать в лёд без использования энергии.

Достичь такого эффекта исследователям помог элемент Пельтье, широко применяемый в технике для охлаждения. Например, мини-баров гостиничных номеров. Элементы Пельтье выступают преобразователями электрических токов в температурные изменения. Исследовательская группа ранее применяла элементы Пельтье в экспериментах с электрическим индуктором, с целью создания тепловых потоков, постоянно изменяющих направление.

Применительно к текущему сценарию, тепловой поток также временно течёт от более холодного к более теплому объекту, что приводит к дополнительному охлаждению холодного объекта. Получается своего рода вид «теплового колебательного контура» в действительности содержащего «тепловой индуктор». Устройство функционирует аналогично электрическому колебательному контуру, где напряжение постоянно меняет знак.

Определение соответствия Второму закону термодинамики

Прежде подобные тепловые колебательные контуры удавалось эксплуатировать, лишь прикладывая источник энергии. Настоящими исследованиями выяснилось, тепловой колебательный контур вполне способен работать «пассивно».

Эксперимент показал — некоторое время тепло передавалось непосредственно из более холодной меди в более теплую ванну до температуры 22°C. Но и после этого по-прежнему происходили тепловые колебания без временного преобразования в другую форму энергии.

Несмотря на это, экспериментаторам удалось показать, что, по сути, процесс не противоречит никаким законам физики. Доказательством стали внимательные рассмотрения изменений энтропии системы, что показало увеличение энтропии с течением времени – то есть полное соответствие Второму закону термодинамики.


При помощи информации: UZH


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *