Скромное величие

Стефан Цвейг заметил, что боги редко даруют смертному больше одного великого деяния. Сади Карно не был исключением. Он — скромный офицер французского генерального штаба — после Реставрации не мог рассчитывать на продвижение по службе. Ведь его отец Лазар Карно был одним из министров республики. Тяготясь однообразием бесперспективной службы, молодой человек не пал духом, не пристрастился к праздной светской жизни. Он, с безошибочностью незаурядных людей, поставил перед собой цель, необычайно трудную по своей новизне и чрезвычайно актуальную для его времени, и сосредоточил все имевшиеся у него силы на решении избранной задачи.

Все более мощные паровые машины с угрожающей быстротой пожирали леса и запасы угля в его родной Франции. Их прожорливость с особой силой проявлялась и в Англии, где их было более всего. Все попытки последователей Уатта сделать паровые машины экономичнее, чем это удалось ему, не давали почти никаких результатов. И не удивительно. Ведь инженеры могли лишь уменьшить утечки пара между поршнем и цилиндром да бороться с трением в подшипниках. Других разумных идей не возникало. И не могло возникнуть, ибо никто не знал, от чего зависит экономичность паровой машины, ее КПД. Сади Карно было всего 23 года, когда он решил ответить на этот вопрос. Он исходил при этом из теории теплорода, которая считалась тогда общепринятой и единственно пригодной для изучения процессов, связанных с получением и передачей теплоты. Не имея доступа к действующим паровым машинам, не располагая средствами для постановки опытов, он решил провести мысленный эксперимент.

Желая предельно упростить рассуждения, Карно задумал сравнить между собой две идеальные паровые машины, присоединенные к общему котлу и общему холодильнику. При этом он считал условия работы машин одинаковыми. Температура и давление пара, подаваемого к ним от котла, температура их общего холодильника и внешнего воздуха должны быть строго неизменными, а поэтому все эти величины не следует учитывать при сравнении машин. Сами машины Карно считал идеальными в том отношении, что предполагал их свободными от трения, утечки пара и потерь тепла через стенки цилиндров и паропроводов. Для простоты он считал, что машины работают очень медленно. При этом давление пара лишь немного превосходит силу, которую должна преодолеть машина.

Приняв все эти упрощения, Карно спросил себя: может ли при этих условиях одна из паровых машин быть лучше другой? Лучше в том смысле, что, используя одинаковое количество пара, производить большую механическую работу. Карно решил отложить на дальнейшее выяснение деталей. Сначала следовало убедиться в том, что принципиально это возможно.

Технологии производства автомобилей:
© 2009-2013 Все права защищены и принадлежат их владельцам. [+]