ТЕПЛОТЕХНИКА

Отступление 1. Почему мы топим зимой? [2]

«Неспециалист ответит: "Чтобы сделать комнату теплее". Изучающий термодинамику, возможно, выразится таким образом: "Чтобы подвести недостающую энергию". В таком случае прав окажется неспециалист, а не физик.

В соответствии с фактическим положением вещей предположим, что давление воздуха в комнате всегда равно атмосферному. В обычных обозначениях энергия единицы массы воздуха в комнате равна (аддитивной константой пренебрежем) , и, следовательно, энергия единицы объема равна , или, учитывая уравнение состояния , .. Для воздуха при атмосферном давлении .

Следовательно, количество энергии в комнате не зависит от температуры и целиком определяется показаниями барометра. Вся энергия, которую мы вводим в комнату при отоплении, уходит через поры в стенах наружу.

Я приношу бутылку красного вина из холодного погреба, и она принимает температуру теплой комнаты. Она становится теплее, однако ее внутренняя энергия увеличивается за счет наружного, а не комнатного воздуха.

Почему же все-таки мы топим зимой? По той самой причине, по которой жизнь на Земле была бы невозможной без солнечного излучения. При этом дело заключается не в падающей энергии. Последняя будет снова излучена вплоть до пренебрежительно малой доли, подобно тому, как человек не меняет своего веса, несмотря на принятие пищи. Условия нашего существования требуют известной температуры, и, чтобы ее поддерживать, используется не увеличение энергии, а понижение энтропии».

Р. Эмден.