Информация или интуиция?

Что общего между технической информационной системой и кастрюлей, стоящей на плите? Энтропия системы «комната плюс кастрюля» максимальна тогда, когда повсюду в комнате установится одна и та же температура. Нагревая кастрюлю, мы. тем самым создаем разность температур. При этом появляется возможность выполнения механической работы, энтропия системы оказывается меньше максимально возможной и, следовательно,, система «комната плюс кастрюля» получает некоторую порцию информации. Термодинамическим системам и, в частности, тепловым двигателям мы посвятили в нашей книге целую главу, и не было бы никакой нужды возвращаться к ним здесь, если бы не одно на первый взгляд незначительное обстоятельство. Мы знаем, что для приведения в действие теплового двигателя, неважно какого: паровой машины, турбины или двигателя внутреннего сгорания, — необходимо что-то нагреть. В тепловых двигателях это «что-то» называют рабочим веществом. Но совершенно такой же эффект будет получен, если мы не нагреем, а, наоборот, охладим рабочее вещество. Значит, чтобы тепловая энергия могла преобразоваться в энергию механическую или в другие более совершенные виды энергии, необходима разность температур. Именно разность. При этом совершенно неважно, чему равны уменьшаемое и вычитаемое.Если температура окружающей среды равна, к примеру, плюс 20 градусов и мы имеем возможность в некотором заданном объеме поддерживать температуру минус 50 градусов, то, воспользовавшись этим, можно построить паровую машину в точности такую же, как описанная во второй главе. Единственное отличие будет состоять в том, что вместо воды мы возьмем в качестве рабочего вещества какую-нибудь жидкость, кипящую при минус 10 градусах. Таких жидкостей, особенно среди органических веществ, можно найти сколько угодно.Нагреваясь до температуры окружающей среды, жидкость будет испаряться, перегретый пар под большим давлением будет поступать в цилиндр и совершать механическую работу. Отработавший пар следует теперь направить в холодильник, где он сконденсируется, снова превратится в жидкость и т. д. Количество произведенной таким образом работы будет пропорционально разности температур.С другой стороны, чтобы охладить некоторое количество вещества до температуры, меньшей температуры окружающей среды, необходимо затратить механическую работу или определенную порцию энергии другого, более совершенного вида. Все это представляет собой азы термодинамики и известно каждому из курса средней школы. По такому принципу работает любой домашний холодильник.И все же тот факт, что для охлаждения ниже температуры окружающей среды в той же степени требуется затрата энергии, как и для нагревания, менее обычен и поэтому часто забывается. В частности, все сказанное выше упорно игнорируют некоторые изобретатели так называемых тепловых насосов.

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ