Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14038
2020-04-10 
В воздухе, наполняющем комнату, рассуждал английский физик Максвелл, при любой температуре есть молекулы, движущиеся и быстро и медленно. (На рисунке шарики разных размеров изображают молекулы различных газов, у быстрых молекул крылья направлены назад, у медленных - раскинуты в стороны.) Разделим комнату перегородкой, снабженной дверцей, и предположим, что у этой дверцы станет робот, способный различать быстрые и медленные молекулы. Если теперь открывать дверцу в тот момент, когда к ней подлетают быстрые молекулы, и закрывать путь медленным молекулам, то через некоторое время все быстрые молекулы окажутся в одной части комнаты. Следовательно, температура воздуха в комнате по обе стороны перегородки окажется неодинаковой. Там же, где имеется разность температур, может происходить превращение тепла в механическую работу. Значит, в данном случае может быть построен вечный двигатель. Как же это согласуется с действительностью?
Решение:
Современная физика разъяснила парадокс Максвелла. Чтобы знать, какая молекула подлетает к дверце, робот должен ее видеть или получить от нее какой-либо другой сигнал. Передача любого сигнала требует затраты энергии, по крайней мере одного кванта - меньших порций энергии просто не существует.
Современный робот - сложное кибернетическое устройство. Оно действует по всем правилам науки: освещает молекулы (рис.) и принимает от них сигналы в виде отраженного света. И вот точные расчеты показывают, что даже самый чуткий робот, узнающий молекулы по одному отраженному кванту, истратит больше энергии на получение информации о движении молекул, чем выработает электростанция, использующая созданную роботом разность температур. Затраты на получение информации не оправдываются. Значит, вечный двигатель построить нельзя.
В воздухе, наполняющем комнату, рассуждал английский физик Максвелл, при любой температуре есть молекулы, движущиеся и быстро и медленно. (На рисунке шарики разных размеров изображают молекулы различных газов, у быстрых молекул крылья направлены назад, у медленных - раскинуты в стороны.) Разделим комнату перегородкой, снабженной дверцей, и предположим, что у этой дверцы станет робот, способный различать быстрые и медленные молекулы. Если теперь открывать дверцу в тот момент, когда к ней подлетают быстрые молекулы, и закрывать путь медленным молекулам, то через некоторое время все быстрые молекулы окажутся в одной части комнаты. Следовательно, температура воздуха в комнате по обе стороны перегородки окажется неодинаковой. Там же, где имеется разность температур, может происходить превращение тепла в механическую работу. Значит, в данном случае может быть построен вечный двигатель. Как же это согласуется с действительностью?
Решение:
Современная физика разъяснила парадокс Максвелла. Чтобы знать, какая молекула подлетает к дверце, робот должен ее видеть или получить от нее какой-либо другой сигнал. Передача любого сигнала требует затраты энергии, по крайней мере одного кванта - меньших порций энергии просто не существует.
Современный робот - сложное кибернетическое устройство. Оно действует по всем правилам науки: освещает молекулы (рис.) и принимает от них сигналы в виде отраженного света. И вот точные расчеты показывают, что даже самый чуткий робот, узнающий молекулы по одному отраженному кванту, истратит больше энергии на получение информации о движении молекул, чем выработает электростанция, использующая созданную роботом разность температур. Затраты на получение информации не оправдываются. Значит, вечный двигатель построить нельзя.
