Текст книги "Изобретения Дедала"

Автор книги: Дэвид Джоунс

сообщить о нарушении

Текущая страница: 16 (всего у книги 22 страниц)

Поверхностные свойства мусора

Недавние советские эксперименты по сварке металлов в открытом космосе, навели Дедала на интересную мысль. В условиях земной атмосферы любые поверхности твердых тел покрыты адсорбционным слоем слабосвязанных молекул воды и различных газов. В космическом же вакууме эти молекулы испаряются и абсолютно чистые поверхности могут быть приведены в плотный контакт друг с другом на молекулярном уровне. Поскольку силы притяжения, действующие между молекулами твердых тел, очень велики (именно поэтому эти тела «твердые»), достаточно плотно сжать чистые поверхности, чтобы они намертво «прикреплялись». В первых космических аппаратах нередко случались отказы реле, подшипников и других элементов из-за самопроизвольного «сваривания» подвижных частей. Как-то раз Дедал наблюдал за работой мусорной машины, прессующей мусор в кузове, и понял, что мусор не соединяется в монолитную массу только потому, что поверхности отдельных предметов загрязнены. Вначале Дедал носился с идеей орбитального мусорного пресса, но затем поставил перед специалистами по композитным материалам фирмы КОШМАР задачу по созданию аппарата для вакуумной обработки мусора. Процесс этот чрезвычайно прост. Мусор поступает в зону высокого вакуума, где из него удаляются все газы и жидкости, так что каждый предмет становится абсолютно сухим и чистым. После этого весь мусор – битое стекло, обезвоженные окурки, сухие картофельные очистки и прочая дряиь – прессуется в вакууме под давлением, обеспечивающим пластичное течение и сваривание всей массы. Сломанный будильник сварится с перегоревшей лампочкой, диванная подушка соединится с консервной банкой, и в конечном счете получится прочная плита, о скромном происхождении которой можно будет лишь догадываться по сюрреалистическому узору на ее поверхности.

«Хламплиты» фирмы КОШМАР, несомненно, быстро завоюют популярность. Благодаря своей спайной микроструктуре они будут обладать огромной прочностью и упругостью, а их дешевизна и богато орнаментированная поверхность обеспечат им широкий сбыт. Отслужив же свое, такая плита вновь отправится на переработку.

New Scientist, November 20, 1969

Комментарий Дедала

В номере от 12 июля 1973 г. New Scientist сообщил, что сотрудники лаборатории фирмы «Уоррен спринг» разработали метод переработки металлического и пластмассового утиля в прочный, легкий и водостойкий материал, напоминающий древесностружечную плиту. Этот материал, прототипом которого несомненно послужила «хламплита» фирмы КОШМАР, предназначен для изготовления тары, кровельных работ и т. д. Желаю новому материалу успеха!

Большинство металлов активно реагируют с кислородом даже при комнатной температуре. Обычно мы не замечаем этого, поскольку металлическая поверхность быстро покрывается тонкой оксидной пленкой, препятствующей дальнейшему окислению. Этот процесс, по сути, является поверхностным горением, которое сопровождается выделением определенного количества тепла. Но в тонко измельченном порошке практически весь металл находится на поверхности. На воздухе он мгновенно окисляется и полностью сгорает. Такие самовоспламеняющиеся металлические порошки (пирофоры, как называют их химики) должны храниться под слоем жидкости или в атмосфере инертного газа. Горение – настолько универсальная и обычная реакция, что Дедал вначале решил, будто любое вещество станет пирофором, если его достаточно тонко измельчить, но затем вспомнил, что, хотя уголь и бензин окисляются до углекислого газа, тонко измельченный уголь способен самовоспламеняться (что иногда представляет реальную опасность), а мелко распыленный бензин – нет. По мнению Дедала, молекулы кислорода не успевают «зацепиться» за молекулы жидкости, находящиеся в постоянном движении; твердая же поверхность изобилует адсорбционными центрами. Поэтому все горючие твердые вещества должны давать пирофорные порошки. Это подсказывает изящное решение сразу двух проблем: уничтожения отходов и экономии энергии. Почти весь мусор – обломки пластмассы, картофельные очистки, спитой чай, пивные жестянки, металлолом, пожалуй, кроме стекла и фарфора, – горит. Трудно только сжигать его с пользой. Поэтому вместо того, чтобы нагревать мусор в печах, специалисты фирмы КОШМАР замораживают его в жидком азоте и размалывают в тончайший пирофорный порошок. Этот порошок станет замечательным новым источником энергии. Его можно хранить в азоте и перекачивать по трубам в струе этого газа. А смешиваясь в топке с воздухом, порошок будет самовоспламеняться и гореть. Мешочки с таким порошком заменят спички и зажигалки. Дедал также намеревается выпустить сигареты, которые прикуриваются сами, когда с их кончика снимают воздухонепроницаемую обертку (его прежнее изобретение – сигареты, которыми нужно было чиркать о коробку, – так и не завоевали популярности). Можно также создать самоподогревающиеся консервы, туристские грелки, фальшфейеры и т. п. Очевидно, нетрудно создать и двигатель внутреннего сгорания, в котором пирофорный порошок непосредственно впрыскивается в цилиндры. Такой двигатель не нуждается в системе зажигания, хотя существует проблема абразивного износа цилиндров и возникают сложности с удалением твердых продуктов сгорания. Дедал надеется, однако, что зола окажется еще мельче, чем топливо, и будет лишь полировать внутреннюю поверхность цилиндра[36]36
  Промышленная переработка мусора в наши дни получила широкое распространение. В Москве, например, ежегодно перерабатывается больше миллиона тонн мусора (см. «Известия», № 129. 8 мая 1984 г.). – Прим. ред.


[Закрыть].

New Scientist, January 23, 1975

Прочная и плотная плита, скромное происхождение которой выдает лишь восхитительная фактура поверхности.

«Узловая» проблема Максвелла и Фарадея

«Силовые линии», придуманные Фарадеем, относятся к изящнейшим изобретениям человеческого ума. Эти элегантные абстракции идут от одного полюса магнита к другому, не обрываясь и не пересекаясь друг с другом, и ведут себя как взаимно отталкивающиеся упругие нити. Они позволяют получить полное качественное представление о свойствах магнитного поля, не прибегая к математическим выкладкам; Дедала же они наводят на мысль о возможном существовании магнитных полей совершенно необычной конфигурации. Дедал предлагает поставить опыт, основанный на известном фокусе – завязать узел на шнурке, не выпуская его концов из рук (нужно скрестить руки на груди, взять концы шнурка и развести руки в стороны). Дедал намерен намотать обмотку на стержень из гибкой магнитной резины и завязать ее узлом. Пропустив через катушку электрический ток, мы получим завязанный узлом соленоид. Если теперь расправить узел на магните, то узлом завяжутся магнитные силовые линии. (Возможно, обмотку придется заключить в сверхпроводящий экран, чтобы магнитные силовые линии не могли пройти сквозь материал магнита, но это усложнение не меняет существа дела.)

«Узловая» магнитная подвеска фирмы КОШМАР найдет много применений в быту, например, при сушке свежевыкрашенных металлических предметов.

Завязанное узлом магнитное поле представляет собой любопытную топологическую задачу. Основное свойство такого поля состоит в том, что магнитные силовые линии стремятся сократиться и затянуть узел туже. Но чем теснее они сближаются в узле, тем выше напряженность поля; в результате получается область «замкнутого» магнитного поля большой напряженности. Тем самым будет опровергнута теорема Эрншоу, согласно которой магнитное поле должно быть сильнее всего у полюсов создающего его магнита. Это даст возможность создать, наконец, весьма совершенные магнитные подвески: например, железный шарик, попавший в такое магнитное поле, не устремится к одному из полюсов магнита, а направится к узлу, где напряженность поля максимальна, и останется там. Этот принцип будет незаменим при создании точных приборов, кресел-качалок, автомобильных рессор и транспортных средств на магнитной подвеске. Кроме того, магнитные узлы будут сложным образом взаимодействовать с токонесущими проводниками, что позволит сконструировать электродвигатели, роторы которых движутся по замысловатым криволинейным траекториям. Наоборот, в плоском проводнике, пересекающем завязанные узлом силовые линии, должен наводиться завязанный узлом электрический ток. Правда, Дедал еще не придумал, как его можно использовать.

Еще интереснее проблема взаимодействия нескольких узлов магнитного поля. В области, где силовые линии близко подходят друг к другу, узел должен вести себя как небольшой отрезок токонесущего проводника, т. е. как электрический диполь. Поэтому узлы должны притягиваться друг к другу подобно диполям. Этот эффект будет компенсироваться отталкиванием магнитных силовых линий вне узлов, однако есть шанс, что из отдельных узлов все же удастся получить нечто вроде «магнитного трикотажа».

Более всего, однако, Дедала занимает вопрос, что произойдет с магнитным узлом при выключении тока. Обычные силовые линии при этом стягиваются в точку и исчезают. Дедал не уверен, что с узлом произойдет то же самое. Вероятнее всего, узел стянется в единичный квант энергии электромагнитного поля. Не получится ли при этом кварк?

New Scientist, October 5, 1967

До чего может довести жжение в желудке

Дедал размышляет над тем странным фактом, что коровы, как и многие другие травоядные, вырабатывают в пищеварительном тракте значительное количество метана. Сколько же метана должны были производить травоядные динозавры? Дедал выдвигает гипотезу, что гибель динозавров произошла в тот период, когда содержание кислорода в воздухе достигло того уровня, при котором он, соединяясь с метаном в желудке динозавров, образовывал взрывоопасную смесь. Так что жизнь динозавров оканчивалась не тихим последним вздохом, а оглушительным взрывом. Но если эволюция толкает по тому же пути безобидных коров, то в этом должен быть какой-то скрытый смысл. Поэтому Дедал пытается ускорить эволюционной процесс. Он отбирает самых продуктивных телят и держит их на диете, богатой клетчаткой (например, на старых газетах). В поисках естественного способа зажигания Дедал вспоминает о блуждающих огоньках на болотах. Считают, что эти огоньки возникают в результате биологического разложения богатых фосфором органических остатков, при котором выделяется самовоспламеняющийся газ. Соответственно Дедал включает в рацион коров богатую фосфором рыбную муку. Ближайшей целью проводимой Дедалом селекционной работы является выведение породы коров, способных издавать взрывоподобные звуки из глотки, похожие на те, что производят ацетиленовые хлопушки для отпугивания птиц. Оглушительное мычание позволит животным, далеко отбившимся от стада, не терять с ним связи, а также послужит защитой от хищных животных. Если к тому же при взрыве из глотки будет со смертоносной силой вылетать жвачка, то коровы Дедала станут первыми животными, обладающими «огнестрельным» защитным механизмом. Такие суперкоровы смогут осваивать самые дикие джунгли, открывая новые перспективы для развития животноводства. Правда, особо агрессивные животные будут представлять немалую опасность для ковбоев. Дальнейшая эволюция, возможно, приведет к появлению сверхскоростных реактивных коров, хотя Дедал не уверен, что коровы способны приспособиться к движению задом наперед. В конце концов, должен же появиться огнедышащий дракон – подлинный Змей Горыныч.

New Scientist, May 13, 1972

Комментарий Дедала

Известные случаи с факирами-огнеглотателями подтверждают, что взрыв газа в небольшом объеме (во рту или в желудке) не приводит к серьезным травмам. Однако мое замечание о «реактивных коровах» было неполным. Дело в том, что метан выделяется у коров наружу не только при отрыжке. Стивен Пайл в своей «Книге героических провалов» (The Book of Heroic Failures, Routledge and Kegan Paul, 1979) приводит газетную заметку, датированную августом 1977 г., в которой рассказывается о голландском ветеринаре: «Чтобы исследовать газы, он вставил газоотводную трубку с того конца коровы, где она не мычит, и чиркнул спичкой. Струя пламени попала вначале на охапку сена, затем огонь перекинулся на всю ферму, причинив убытки на 45 тыс. фунт, стерлингов. Корова же отделалась легким испугом.

Из миллиона известных науке животных более 250 тыс. приходится на жуков. Должно быть, у Природы с жуками связаны какие-то свои честолюбивые эволюционные планы. Дедал стал внимательно присматриваться к сонмищу жуков и был заинтригован защитными артиллерийскими способностями жука-бомбардира (Brachynus explodens). Этот жук вырабатывает крепкий раствор перекиси водорода, а в отдельной полости накапливает фермент каталазу, который является катализатором разложения перекиси водорода на водяной пар и кислород. В случае опасности жук смешивает эти два вещества в «камере сгорания» и с громким хлопком выстреливает кипящую жидкость в своего обидчика. Хотя отдача при этом невелика, Дедал не может отделаться от мысли, что жуку-бомбардиру было предначертано создать в ходе эволюции автономный реактивный двигатель. Немаловажен тот факт, что жук использует перекись водорода – топливо многих современных ракет. Если бы жуку просто потребовалось найти способ быстро уходить от преследования, то гораздо более экономичным было бы «создание» воздушно-реактивного двигателя. Перекись же водорода нужна только для полетов в безвоздушном пространстве. Многие жуки могут длительное время существовать при низких давлениях и в отсутствие кислорода, они также не боятся значительных перепадов температуры. К тому же для маленького легкого жучка вход в плотные слои атмосферы гораздо менее опасен, чем для многотонного космического корабля. В связи с этим Дедал начал проводить в жизнь новую «космическую программу», основой которой является селекционный отбор жуков-бомбардиров для ускорения их естественной эволюции. Тщательный выбор наиболее яростных «артиллеристов» в каждом поколении позволит вскоре вывести жуков, развивающих значительную реактивную тягу. Дедал также пытается развить в жуках паразитическую наклонность селиться на птицах, которые таким образом будут служить как бы первой ступенью при взлете. Для связи с жуками и телеметрической передачи информации изучается феномен телепатического общения между общественными насекомыми, такими, как пчелы или муравьи.

New Scientist, August 5, 1971

Комментарий Дедала

В своем письме в наш журнал проф. Дж. Ф. Аллен из университета в Сеит-Эндрюс критиковал мою теорию космических жуков. Он утверждает, что даже органическая молекула должна разрушаться при входе в атмосферу, так что у жука нет никаких шансов. Однако проф. Фред Хойл и Ш. Викрамсинг считают (New Scientist, Sept. 28, 1978, p. 946), что по крайней мере вирусы могут выдерживать вход в атмосферу, и предполагают, что такие космические вирусы являются причиной земных эпидемий. Более того, они утверждают даже, что многие космические пылинки являются бактериальными «спорами», путешествующими от планеты к планете. Я думаю, что эволюция вполне могла бы выработать для космических жуков подходящую защиту: вход в атмосферу по скользящей траектории с периодами радиационного охлаждения, использование внешнего скелета в качестве теплозащитного экрана, попадание в атмосферу внутри метеоритов и т. д. И если жуки, как предполагает Дедал, являются первичной формой жизни, из которой развились все остальные живые существа, то вполне понятно, почему их так много!

Начальственная пирамида вверх ногами

Похоже, что энергетический кризис следует рассматривать как сигнал о необходимости перехода к стабильной экономике с нулевым приростом производства. До сих пор, несмотря на различные усовершенствования технологии, потребление энергии на протяжении уже более ста лет возрастает ежегодно на 4,5%. Эта цифра очень близка к приводимому Паркинсоном (см. «Потрясгаз») проценту ежегодного прироста бюрократического аппарата вне зависимости от объема выполняемой этим аппаратом работы (если таковая вообще выполняется). Дедал считает, что промышленное развитие также подчиняется закону Паркинсона и происходит лишь для удовлетворения абсурдных амбиций предпринимателей. Если, к примеру, на каждого руководящего администратора приходится по четыре подчиненных и каждый сотрудник раз в пять лет, получая повышение, переходит на следующий, более высокий уровень служебной иерархии, то число сотрудников фирмы должно увеличиваться на 32% в год. Чтобы быть ближе к реальности, учтем распределение людей по способностям. Так, по Паркинсону, 20% людей выпивают 80% пива и 20% сотрудников делают 80% всей работы. Усерднее всего человек работает, если он имеет примерно 50%-ный шанс на повышение по службе; если же шанс больше или меньше, то его усердие падает. Тогда, если экономика движется вперед честолюбием 20% работников, расширение производства должно давать им половинный шанс на повышение в течение пяти лет. Иначе говоря, 5,4% сотрудников ежегодно получают повышение, что очень близко как к результатам Паркинсона, так и к росту потребления энергии, которое вполне может считаться надежным показателем экономического роста. Заметим, что население в промышленно развитых странах растет за последние столетия всего на 1% в год, поэтому 3,5% фирм должно ежегодно терпеть банкротство, чтобы обеспечить остальной приток новых сотрудников. Это тоже согласуется с действительностью.

Но тогда, по мнению Дедала, переход к стабильной экономике может быть произведен просто за счет изменения бюрократической структуры. Если на каждого начальника будет приходиться только по два подчиненных, то рост аппарата сократится до 2% в год. Если же на каждого начальника будет приходиться один подчиненный, так что на каждом уровне бюрократической иерархии будет одинаковое число сотрудников, то экономический рост прекратится. Каждый раунд повышений по службе поднимет всех на одну ступень вверх; администраторы самого верхнего уровня уйдут в отставку, а на самый нижний наберут новых работников. Все амбиции будут удовлетворены, а фирме не понадобится расширяться. Конечно, быть одним из нескольких сотен директоров компании не так лестно, как занимать этот пост в одиночку.

Но можно пойти еще дальше и вообще перевернуть начальственную пирамиду. На рабочего, стоящего у полностью автоматизированного станка, может приходиться четыре инженера, разрабатывающих программы управления, и шестнадцать чиновников в отделе сбыта готовой продукции. При такой «инверсной заселенности» продвижение по службе будет вызывать сокращение производства. Дедал приходит к выводу, что сторонники «экологической революции» абсолютно неправы. Остановить самоубийственный экономический рост может не возвращение к прежним методам производства, а наоборот, скорейшее развитие сверхсовременной автоматизации.

New Scientist, December 20, 1973

Из записной книжки Дедала

Рассмотрим иерархию, в которой на каждом уровне в t раз больше членов, чем на последующем. Возьмем, например, уровень l с N членами. Вышележащий уровень l+1 содержит N/t членов, а нижележащий уровень l-1 содержит Nt членов.

Пусть повышение получает доля p членов уровня. На уровне l остается N(1-p) обойденных сотрудников, к которым присоединяются Ntp новичков с нижнего уровня. Число членов на этом уровне составляет теперь N[tp+(1-р)], т. е. увеличивается в F = [tp+(1-p) = p(t+1)] раз.

Если повышения происходят раз в пять лет, то коэффициент ежегодного роста равен F^1/5 или, в процентах, I = 100(F^1/5 – 1)% = 100[(p(t-1)+1)^1/5–1].

Примеры. Если t = 4, т. е. на каждого начальника приходится четыре подчиненных, и каждый обязательно получает повышение раз в пять лет (р = 1), то I = 32% в год. Если кандидатами на повышение являются только 20% активно работающих сотрудников, но за пять лет повышение получает лишь половина из них, то р = 0,1 и I = 5,4% в год, что хорошо согласуется с многолетними наблюдениями. Если же t = 2, то при р = 0,1 мы получим I = 2% в год. При t = 1 ежегодный прирост равен нулю. А в перевернутой пирамиде с t = 0,25 I = -1,5%; иначе говоря, производство сокращается на 1,5 % в год. Дедал видит в этом подлинный путь к прогрессу.

Комментарий Дедала

Какое щемящее чувство вызывают сегодня эти рассуждения. Мы ухитрились дойти до экономического застоя старым испытанным способом – закрытием предприятий. Может быть, мои вычисления пригодятся японцам.

Энергия с горных вершин

Недавно изобретенный Дедалом тепловой планер (см. «Тепловой планер») – летательный аппарат, использующий разность температур между верхними и нижними слоями атмосферы, – нетрудно преобразовать в более крупномасштабный проект. Значительная доля электрической энергии в современном обществе расходуется на кондиционирование воздуха. Поэтому большую ценность представляли бы способы непосредственного использования холода из верхних слоев атмосферы. Можно было бы, например, создать аэростат, поднимающийся вверх за счет подъемной силы газообразного аммиака и опускающийся на землю с грузом жидкого аммиака при -33°C. Более практичной, однако, была бы непрерывно действующая система. Поскольку температура воздуха падает с высотой на 6,5 градусов на километр, аэростат с теплообменником, поднятый на высоту 1–2 км и соединенный трубопроводами с поверхностью Земли, мог бы снабжать холодом дом или даже небольшой поселок[37]37
  Главная сложность использования сравнительно небольшой разности температур заключается в обеспечении хорошего теплообмена. Очень много проектов посвящено использованию разности температур между глубинными и поверхностными водами океана ([22], с. 226–229). Прим. ред.


[Закрыть]. Некоторые сложности возникнут только из-за ветра (потребуются дополнительные удерживающие растяжки); вряд ли удастся также создать такой аэростат действительно больших размеров.

Поэтому для широкомасштабного использования существующих в атмосфере температурных градиентов Дедал разрабатывает план извлечения энергии с заснеженных горных вершин. Многообещающей в этом отношении является гора Кения – пятитысячник в экваториальной Африке; температура на ее вершине опускается до -18°C. Здесь можно было бы установить большой теплообменник и по склону горы проложить к нему трубы. По одной трубе газ поступает в теплообменник, где сжижается при низкой температуре; образовавшаяся жидкость стекает по второй трубе к подножию горы, где установлен второй теплообменник. Здесь газ, испаряясь, вращает турбогенератор; часть газа идет также в систему центрального охлаждения. Отработанный газ идет опять наверх и сжижается. Такая установка может снабжать холодом и энергией целый тропический город. У верхнего же теплообменника смогут обогреться дерзкие покорители горной вершины.

Подобрать подходящее рабочее тело такой системы непросто; прежде всего оно должно иметь низкую молекулярную массу, иначе давление высокого столба газа приведет к ее конденсации в нижней части. Подходящим кажется аммиак (М = 17), однако для того, чтобы он конденсировался при -18°C, давление должно составлять 2,2 атм – в таком случае понадобятся толстостенные и тяжелые трубы. Больше всего подходит метиламин. На вершине Кении он сконденсируется при 0,6 атм, что очень близко к атмосферному давлению на этой высоте. Кроме того, молекулярная масса метиламина близка к эффективной молекулярной массе воздуха (31 и 29 соответственно), так что изменение плотности метиламина с высотой точно следует изменению плотности атмосферы. Поэтому можно использовать легкие трубы. Экономически выгодными могут оказаться и менее крупномасштабные проекты – например, с вершины горы Бен-Невис снабжать энергией Форт-Уильям.

New Scientist, February 17, 1972

Из записной книжки Дедала

Чтобы изображенная на рисунке установка работала, конденсация должна происходить на вершине при р_hТ_h, а кипение у подножия – при р_{Т. Температуры на вершине и у подножия определяются атмосферными условиями, и мы не можем их изменить, тогда как величины давления зависят от рабочего тела и конструкции установки. Чем тяжелее газ, тем выше давление у подножия, тем выше точка кипения – и тем хуже обстоят наши дела. В предельном случае пары едва конденсируются наверху и жидкость еле-еле закипает внизу. Тогда в любой точке столба давление пара равно давлению насыщающих паров жидкости при данной температуре. Какую молекулярную массу должно иметь вещество, чтобы это условие выполнялось? В приближении идеального газа плотность пара равна ρ = pm/RT, где р – давление, а m – молярная масса. Рассмотрим короткий участок трубы с перепадом высот δh, заполненный паром. Если давление в верхнем сеченин равно р, то давление в нижнем сечении равно р = δp, где δр определяется из формулы гидростатического давления δp = ρgδh = (pm/RT)gδh.}

Итак, в предельном случае давление, создаваемое парами на любой высоте, равно давлению насыщающих паров (ДНП) жидкости на данной высоте. Поэтому, если в верхнем сечении ДНП жидкости при температуре Т равно р, то в нижнем сеченин, где температура равна Т+δТ, ДНП должно быть равно р+δр. Изменение ДНП жидкости с температурой хорошо описывается уравнением Клапейрона – Клаузиуса: δр = λрδТ/(РТ²), где λ – скрытая теплота испарения. Приравнивая между собой два выражения для δр, получим λpδT/(RT²) = (pm/RT)gδh, откуда m = (δТ/δр) λ (Tg) кг/моль.

Большинство жидкостей подчиняется эмпирическому правилу Трутона, согласно которому λ/Т равно приближенно 92 Дж/(моль•К), где Т – температура кипения (как всюду в нашей равновесной среде). Подставляя сюда температурный градиент стандартной модели атмосферы δT/δh = 6,5×10^-3 К/м и g = 9,81 м/с², получим m = 6,5 × 10^-3 × 92/9,81 = 0,061 кг/моль = 61 г/моль.

Таким образом, нам может подойти только жидкость с молекулярной массой меньше 61, если только какие-то факторы, не учтенные в этих вычислениях, не будут играть нам на руку.

Попробуем проверить наши выводы для некоторых рабочих тел. Во-первых, «масштаб высоты» (соответствующий изменению давления в е раз) для идеального газа, если считать температуру постоянной, определяется соотношением Н = RT/gm. Тогда:

а. Аммиак (М=17, m = 0,017, Н = 13 600 м). На вершине горы Кения при -18°C аммиак конденсируется при давлении 2,2 атм; тогда у подножия горы, т. е. на 5000 м ниже, его давление р = 2,2 ехр(5000/13 600) = 3,2 атм. При таком давлении аммиак кипит при температуре -7°C. Следовательно, стекающий вниз жидкий аммиак будет кипеть в условиях тропической жары. Но, к сожалению, для этого требуется слишком высокое давление.

б. Метиламин (M = 31, m = 0,031 и Н = 7500 м). На вершине горы Кения при -18°C метиламин конденсируется при давлении 0,6 атм, а у подножия горы, т. е. на 5000 м ниже, давление в трубе составит р = 0,6 ехр(5000/7500) = 1,2 атм; при этом давлении метиламин кипит при температуре -5°C. Далее, поскольку давление воздуха на вершине горы равно 0,54 атм, а у подножия – 1 атм, давление внутри трубы на всем ее протяжении будет близко к наружному; поэтому трубопровод получится достаточно изящным и легким. По-видимому, метиламин вполне подходит для нашей цели.