Журнал Квантик (kvantik12) wrote,
Журнал Квантик
kvantik12

Category:

Хотите побыть демоном?

Представьте, что в одной половине герметичного сосуда находится кислород, а в другой — азот. Если эти половины не изолированы герметично друг от друга, то через некоторое время газы равномерно перемешаются.

Разделить же смесь обратно на составляющие намного труднее. Вот один из теоретически возможных способов это сделать.

cshJ7vm_Lp0

Как вы знаете, газ состоит из молекул. Они летают с большой скоростью, постоянно сталкиваясь друг с другом и с поверхностями других тел. Поставим между левой и правой половинками сосуда непроницаемую перегородку, сделаем в ней малюсенькое отверстие и установим около него устройство, которое открывает и закрывает отверстие в зависимости от того, какая частица и с какой стороны подлетает.

Если пускать частицы кислорода только налево, а частицы азота — только направо, то рано или поздно молекулы окажутся отсортированными.

Похожий мысленный эксперимент предложил физик Джеймс Максвелл. У него был только один газ, а устройство должно было разделять более быстрые молекулы и более медленные (на рисунке внизу — красные и синие). Позже этому вымышленному устройству дали запоминающееся имя — демон Максвелла.

Чем быстрее движутся молекулы газа, тем больше его температура. Поэтому, если бы у вас был демон Максвелла, можно было бы сделать коробку-холодильник, которая охлаждала бы то, что находится внутри и нагревала бы воздух снаружи.

К сожалению, для того, чтобы определять скорости молекул и открывать/закрывать отверстие, такое устройство должно само потреблять энергию. Поэтому приходится довольствоваться обычным холодильником, работающим на электричестве.

А сейчас мы предлагаем вам сыграть в игру и самим побыть в роли такого демона. Если считаете, что это лёгкая работа — представьте, что концентрация молекул в 10000000000000000000 раз больше, а их скорость порядка тысячи метров в секунду. Это и есть настоящий воздух.
Subscribe

  • КАЛЕНДАРЬ ЗАГАДОК «КВАНТИКА» на 2021 год

    Дорогие друзья, с большой радостью хотим поделиться с вами новостью о том, что редакция «Квантика» выпустила традиционный Календарь…

  • Календарь Загадок 2020

    Дорогие друзья, в интернет-магазине Kvantik.ru вас ждёт САМАЯ НИЗКАЯ цена на Календарь Загадок на 2020 год Это красочный настенный перекидной…

  • КАЛЕНДАРЬ ЗАГАДОК «КВАНТИКА» на 2020 год

    Друзья, рады сообщить, что в продаже появился красочный настенный перекидной календарь с избранными задачами-картинками из журнала…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments