Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11438
2019-11-17 
Предлагается следующее устройство типа вечного двигателя, способное совершать работу без затрат энергии.
Пусть имеется некоторое количество воды, холодильник, нагреватель и достаточный запас пустых бутылок. Наливаем воду в первую бутылку, закрываем ее и ставим в холодильник. Отнимем у воды количество тепла $Q $такое, чтобы вода замерзла. При этом бутылка лопается. Получившийся лед помещаем в нагреватель. Отбирая от нагревателя то же самое тепло $Q$, превращаем лед в воду, наливаем эту воду во вторую бутылку и т. д. (Чтобы не мешать рассуждениям, все бутылки поставим предварительно в холодильник - при этом не нужно учитывать их теплоемкости.) В результате $n$ подобных циклов запас тепла нагревателя уменьшится на величину $nQ$, но зато запас теплоты у холодильника на ту же величину возрастет. В то же время совершена определенная работа (хотя и не слишком полезная) - налицо $n$ разбитых бутылок. (Читатель едва ли сомневается в том, что такое устройство вполне реально.)
Как согласовать эти рассуждения с законом сохранения энергии?
Решение:
Охлаждаемая в бутылке вода находится под повышенным давлением. Как было .найдено в предыдущей задаче, теплоемкость этой воды меньше теплоемкости воды при более низком давлении (то же самое можно сказать и про величину теплоты плавления, но этого мы не доказывали). Поэтому, для того чтобы нагреть полученный в холодильнике лед до температуры воды, которую мы наливали в бутылку, нужно затратить количество тепла $Q_{1} > Q$. Разность $Q_{1} - Q$ равна работе, которая совершена за один цикл (работа по уничтожению одной бутылки). Таким образом, предлагаемое устройство на вечный двигатель не похоже.
Предлагается следующее устройство типа вечного двигателя, способное совершать работу без затрат энергии.
Пусть имеется некоторое количество воды, холодильник, нагреватель и достаточный запас пустых бутылок. Наливаем воду в первую бутылку, закрываем ее и ставим в холодильник. Отнимем у воды количество тепла $Q $такое, чтобы вода замерзла. При этом бутылка лопается. Получившийся лед помещаем в нагреватель. Отбирая от нагревателя то же самое тепло $Q$, превращаем лед в воду, наливаем эту воду во вторую бутылку и т. д. (Чтобы не мешать рассуждениям, все бутылки поставим предварительно в холодильник - при этом не нужно учитывать их теплоемкости.) В результате $n$ подобных циклов запас тепла нагревателя уменьшится на величину $nQ$, но зато запас теплоты у холодильника на ту же величину возрастет. В то же время совершена определенная работа (хотя и не слишком полезная) - налицо $n$ разбитых бутылок. (Читатель едва ли сомневается в том, что такое устройство вполне реально.)
Как согласовать эти рассуждения с законом сохранения энергии?
Решение:
Охлаждаемая в бутылке вода находится под повышенным давлением. Как было .найдено в предыдущей задаче, теплоемкость этой воды меньше теплоемкости воды при более низком давлении (то же самое можно сказать и про величину теплоты плавления, но этого мы не доказывали). Поэтому, для того чтобы нагреть полученный в холодильнике лед до температуры воды, которую мы наливали в бутылку, нужно затратить количество тепла $Q_{1} > Q$. Разность $Q_{1} - Q$ равна работе, которая совершена за один цикл (работа по уничтожению одной бутылки). Таким образом, предлагаемое устройство на вечный двигатель не похоже.
