Предложен следующий проект вечного двигателя (рис. 13.10). Закрытый сосуд разделён на две половинки герметичной перегородкой, сквозь которую пропущены трубка и водяная турбина в кожухе с двумя отверстиями. Давление воздуха в нижней части больше, чем в верхней. Вода поднимается по трубке и наполняет открытую камеру. В нижней части очередная порция воды выливается из камеры турбины, подошедшей к отверстию кожуха. Почему данная машина не будет работать вечно?
На рисунке
Однако после прохождения турбины вода должна вернуться в нижнюю половину, где давление воздуха больше. Чтобы очередная порция воды вышла из камеры турбины через нижнее отверстие, нужно преодолеть именно эту разность давлений. Полученная при опускании воды работа не может быть больше работы, необходимой для её подъёма и возвращения в область повышенного давления.
По закону сохранения энергии и первому закону термодинамики (§
Если при запуске вода лишь перетекает из нижней половины в верхнюю и не возвращается, нижний воздух расширяется, верхний сжимается, а первоначальная разность давлений уменьшается. Такой переход тоже может дать только кратковременную работу.
При возврате воды в нижнюю половину необходимо преодолеть повышенное давление; в замкнутом цикле полезная работа не возникает, а потери останавливают устройство.
