То, что второе начало не мешает концентрации рассеянной энергии в офаниченных частях большой системы, возможно, имеет важные космологические следствия, так как не исключено, что собирающие энергию метастабильные образования могут существовать и в космосе, влияя на происходящие там процессы. Гипотеза с первого взгляда довольно фантастическая, но кто знает...
Второе начало запрещает создание концентраторов, аккумулирующих энергию флуктуаций в системах с установившимся тепловым равновесием и флуктуаций на уровне тепловых шумов, когда флуктуации молекулярной структуры самих концентраторов такого же порядка величины. Как же тогда быть с «тепловыми насосами», отапливающими помещения как раз за счет «высасывания» равновесного (молекулярного) тепла окружающей среды? Такие установки с мощностью в несколько киловатт уже созданы.
Паровая машина и тепловой насос
Чтобы получить представление о том, как действует тепловой насос, вспомним известную еще со школы паровую машину. Если забыть о конструктивных особенностях, то, с принципиальной точки зрения, паровая машина и тепловой насос различаются тем, какая температура выше — при расширении или в процессе сжатия пара в рабочем цилиндре. Тепловой насос при каждом цикле, включающем расширение и сжатие, часть энергии внешней среды, содержащейся в расширившемся газе, оставляет в рабочем цилиндре как бесплатную добавку к теплу, в которое трансформировалась энергия внешнего двигателя.
Теорию паровой машины и ее зеркального отражения — теплового насоса — 175 лет назад создал французский инженер Сади Карно. Эти два режима часто называют прямым и обратным циклами Карно. Сегодня существует огромное количество конструкций тепловых машин, и все они подчиняются этой теории, которая говорит, что эффективность машины, ее КПД тем выше, чем больше разность температур, при которых происходят расширение и сжатие в рабочем объеме. А вот тепловой насос работает с наибольшим КПД, то есть с максимальным переносом тепла при наименьшей затрате энергии приводящего его в действие двигателя, когда разность температур расширения и сжатия минимштьна и обе они достаточно высоки. Такие условия — в тропиках, где тепловой насос мало полезен. Там важнее обратный процесс — охлаждение помещений. Однако и в холодном климате, для которого характерны большие перепады температур, тепловые насосы, тем не менее, могут быть весьма эффективны. Если для жилых помещений нужна температура в 20 градусов, то для многих подсобных помещений — гаражей, складов — вполне достаточно 5—10 градусов, а для овощехранилищ — всего лишь несколько градусов выше нуля. Для такого низкотемпературного обогрева, особенно в условиях не слишком холодных зим, вполне пригодны тепловые насосы.
