Principy (47.) A proč se mění elektrická energie v tepelnou?
reklama
Na to jsme už narazili, když jsme studovali
průchod proudu vodičem.Tehdy jsme soudili, že teplo ve vodiči vzniká nárazy
pohybujících se elektronů na dolní kmitající části atomové stavby vodiče a mezi
sebou. Vzniká třením elektronů, prodírajících se změtí kmitajících iontů hmoty
vodiče.
Navenek se tyto úkazy jeví jako odpor vodiče, který bude jistě nějak závislý na
teplotě. To si můžeme ostatně dokázat jiným pokusem.
Mezi svorky stojánku napneme tenký odporový drát a necháme jím protékat slabý
elektrický proud, který si měříme ampérmetrem.
Když se drát prohřeje, nastane rovnováha. Teplo vznikající
proudem se vyrovná s teplem, které vyzařuje povrch drátu, a proud se už nemění.
Jakmile však začneme drát zahřívat, například lihovým kahanem, proud znovu
klesá. Je to důkaz, že odpor vodiče se zvětšuje s rostoucí teplotou. To platí o
všech kovech.
Škoda, že nemůžeme provést pokus i obráceně. Je přece logické, že odpor s
ubývající teplotou klesá. Ale kde se tento pokles zastaví?
Když teplota stoupá, je snadné uhodnout, co se stane. Odpor vodiče bude stále
stoupat, až přijdeme k teplotě, kdy se vodič prostě roztaví. Obráceně to už není
tak jednoduché. Navenek se nic neděje. Měď zůstává nadále i poctivou mědí, olovo
olovem. Jsou jenom chladnější. Zato uvnitř, v atomové stavbě, musely nastat
změny. Teplo je pohyb atomů a molekul, proto se jejich pohyb musí s klesající
teplotou zvolňovat. A zchladíme-li kov až na teplotu absolutní nuly, to
je-273°C, je prakticky nulový. Pohyb molekul ustal. Ale také odpor vodiče stále
klesal. V okolí absolutní nuly je mizivě malý, nezměřitelný.
Z toho plynou všelijaké fantastické důsledky. Představme si kovový prstenec
zchlazený na nejnižší možnou teplotu. Jeho odpor je prakticky nulový. Když v něm
vzbudíme elektrický proud, elektrony se dají do spořádaného pohybu. Co se stane
dál?
Obrazně řečeno, z prstence se stane perpetuum mobile.
To je fantastické zařízení, které vyrábí energii z ničeho. Je to sen mnoha
bláhových vynálezců, kteří v něm utratili celé své jmění a promarnili zbytečně
léta svého života. Zapomněli, že na světě není nic zadarmo. Perpetuum mobile,
věčný samohyb, odporuje základním fyzikálním zákonům, je nemožný.
Proto to nemůžeme vážně tvrdit ani o onom kovovém prstenci, i když v něm jednou
vzbuzený proud po mnoho hodin nezměněně putuje.
Takový pokus provedl r.1911 badatel Kamerlingh-Onnes. Při teplotě tekutého helia
vzbudil indukcí proud v uzavřené cívce z olověného drátu. Po celé hodiny koloval
cívkou proud bez zdroje napětí, kontrolovaný stálou výchylkou magnetky zavěšené
nad cívkou a měřený ampérmetrem. Věčný proud velikosti téměř 100 ampérů. Jak je
to podivuhodné.
Reloaded Ladislav Smrz 1956
TEXT Z OBLASTÍ | SOUVISEJÍCÍ KONTAKT |
---|---|