Энергию осмотического давления предложили использовать
авторы английского п а т е н т а Н 1343891 : "Способ
генерации механической энергии и устройство реализующее этот
способ. Конструкция по патенту Н1343891 представляет собой
открытую сверху трубу, погруженную в замкнутую полость, куда
налита вода. Трубка сделана из прочного металла, в ней нас-
верлено множество мелких отверстий, закрытых полунепроницае-
мой оболочкой, например, из ацетатцеллюлозы. Труба заполнена
концентрированным рассолом и в нее начинает просачиваться во-
да, т.е. происходит осмос. Создается повышеное давление, под-
нимающее плунжер, связанный с массивным подпруженным поршнем.
Поршень сжимает в цилиндре воздух. Можно создать давление до
трех тысяч атмосфер. Сжатый воздух можно использовать для
вращения воздушной турбины. Изобретатели утверждают, что их
"осмотический двигатель", состоящий из нескольких плунжеров и
поршней, будет генерировать мощность достаточную для движения
автомобиля.
Теория осмотических явлений описывается в курсах термо-
динамики и статистической физики. Огромна роль осмотических
явлений в работе кровеносных систем человека и животных.

3.6.1. Осмос можно усилить (или ослабить) применяя
электрические поля. Направленное движение раствора относи-
тельно поверхности твердого тела под действием электрического
поля носит название электросмоса, являющегося одной из разно-
видностей электрокинетических явлений (см.12.1).
Липкая масса из смеси влажных грунтов с песком и остат-
ками угля на дне вагонеток почти не поддается очистке
даже специальными машинами. Специалисты Новомосковского
института предложили использовать для очистки электро-
осмос под воздействием на вагонетку с породой внешнего
электрического поля между ее стенками и грузом (при
движении воды относительно твердой горной массы) созда-
ется тончайшая водяная пленка. Такой "прокладке" доста-
точно, чтобы налипшая порода легко отделилась от корпу-
са вагонетки.
А.с. н 240825: Способ сушки изоляции кабелейц в шахтах
электросетях с изолированной нейтралью, отличающейся
тем, что с целью упрощения процесса токоведущие жилы
кабелей подсоединяют к положительному полюсу источника
постоянного тока, отрицательный полюс которого соединя-
ют с землей для осуществления сушки за счет использова-
ния явления электросмоса.
3.6.2. Явление обратного осмоса применено (США) для по-
лучения питьевой воды из сильно загрязненной или соленой (ги-
пельфильтрации). Непосредственно явление обратного осмоса
происходит на границе вода - синтетическое волокно: внутрь
волокна проходит только вода, оставляя за бортом соли и
грязь. Сама установка состоит из многих миллионов волокон,
собранных в жгут и помещенных в стальной цилиндр в который
подается "грязная" вода под давлением. Предусмотрен отдельный
отбор чистой воды и насыщенного раствора.
Над проектом электростанции, использующей силы осмоти-
ческого давления, работают сейчас ученые.Принцип действия та-
кой электростанции прост. Трубу с полупроницаемой мембраной
опускют в море. На глубине около 230 метров столб воды созда-
ет такой перепад давления на мембране, что она начинает рабо-
тать как опреснитель. Соленая вода тяжелее пресной примерно
на два с половиной процента. Чтобы пресная вода поднялась до
уровня моря и стала переливаться через край трубы, трубу не-
обходимо опустить на глубину 8750. Переливающаяся вода может
вращать турбину.
3.7. Т е п л о м а с с о о б м е н.
Известны три основных механизма теплообмена - конвек-
ция, излучение и теплопроводность, в которой участвуют движу-
щиеся или неподвижные молекулы вещества совершающие тепловые
колебания. Передача тепла может сопровождаться перемещением
массы или
Очень широко используется при сушке,которая применяется в
различных областях техники и технологии. наиболее эффективно
процесс сушки идет в колонных аппаратах со встречными потока-
ми: сверху свободно падает вещество, подвергаемое сушке ,а
снизу встречным потоком поступает нагретый газ.
В донной же части аппарата подсушенное вещество интенсив-
но досушивется в ,так называемом "кипящем слое". "Кипящий
слой" представляет собой "псевдожидкость" - взвесь твердых
частиц, пляшущих в потоках газа, поступающего снизу.
Причем псевдожидкость обладает удивительными теплотехни-
ческими свойствамитвердые частицы в ней бурно перемешиваются и
великолепно переносят тепло, во много раз лучше , чем такой
известный проводник ,как медь.
Псевдожидкость, смачивающая какую-нибудь деталь со скром-
ной скоростью 1м/сек, осуществляет теплообмен столь эффектив-
но,ка чистый газ движущийся со сверхзвуковой скоростью.
Псевдожижжение с равным успехом можно использовать как
для передачи тепла, так и для "передачи" холода.
Применение псевдожидкости в печах для высокотемпературно-
го нагрева металла позволит резко уменьшить расход топлива.
Существует традиционная система нагрева - через газообразные
продукты сгорания к металлу. А газ скорее можно назвать изоля-
тором, чем проводником тепла: коэффициент, характеризующий его
способность передавать тепло,равен 200, в то время, как у жид-
ких металлов или расплавов солей этот коэффициент равен 20
000. Намного эффективнее теплообмен осуществляется в кипящей
псевдожидкости: сжигаемый газ первоначально отдает тепло песку
, а тот, перемешиваясь потоками газа, отдает тепло металлу.
Хотя сам песок получает тепло все от того же теплоизолятора -
газа, однако суммарная поверхность песчинок огромна, и в зна-
чительной мере благодаря этому они отбирают у пламени во много
раз больше тепла, чем сумела бы отнять нагреваемая заготовка.
3.7.1 Среди новых теплообменных систем важное место зани-
мают т е п л о в ы е т р у б ы. Один из простых вариантов теп-
ловой трубы- это закрытый металлический цилиндр; его внутрен-
ние стенки выложены слоем пористо-капилярного материала,
пропитанного легковоспламеняющейся жидкостью. Именно с движе-
нием этой жидкости связана теплопроводность трубы : на горячем
конце жидкость испаряется и отбирает тепло; пары сами переме-
щаются к холодному концу - это нормальная конвекция; здесь па-
ры конденсируются и отдают тепло; образовавшиеся жидкость по
пористому материалу возвращается обратно,к горячему концу тру-
бы. Это замкнутый цикл, бесконечный круговорот тела и массы -
никаких движущихся частей, в каком-то смысле машина вечная.
Тепловые трубы - непревзойденные проводники тепла, их даже
назвали сверхпроводниками. Действительно, через тепловую трубу
диаметром в сантиметр можно прогнать тепловую мощность порядка
10 киловатт при разности температур на концах трубы (это ана-
лог разности электрических потенциалов напряжения на участке
цепи ) всего в 5 гр. С ; чтобы пропустить эту мощность через
медный стержень такого же диаметра на его концах нужен был бы
перепад температуры почти 150 000 гр. С .
Тепловые трубы сейчас получили широкое применение. Их
можно встретить в космической технике, в ядерных реакторах,
криогенных хирургических инструментах, в системах охлаждения
двигателей. В трубах может выполняться механическая работа за
счет энергии движущегося теплоносителя. На их основе, напри-
мер, создаются МТД-генераторы - теплоносителем в тепловой тру-
бе может быть жидкий металл, и, если поместить трубу в магнит-
ное поле, то в металле (на концах проводника ) наведется
электродвижущая сила. Тепловые трубы могут работать в очень
широком диапазоне температур. Все зависит от давления внутрит-
рубы и от применяемого теплоносителя.


3.8 Молекулярные цеолитовые сита.
Цеолты являются кристалическими водными алюмосиликатами,
они относятся к группе каркасных алюмосиликатов. Каркасы цео-
литов содержат каналы и сообщающиеся между собой полости, в
которых находятся катионы и молекулы воды. Катионы довольно
подвижны и обычно могут в той или иной степени обмениваться на
другие катионы.
А.с. N 561233 Полирующий состав для обработки,например,
полупроводниковых материалов, содержащий кристалический поро-
шок, окислитель, например, перекись водорода и воду, отличаю-
щийся тем, что с целью повышения эффективности процесса поли-
рования, он дополнительно содержит вещество,для катионного
обмена, например азотнокислую медь или углекислый аммонит , а
в качестве кристаллического порошка взяты алюмосиликаты, нап-
ример,цеолиты.
Каркасы цеолитов похожи на пчелиные соты и образованы из
цепочек анионитов кремния и алюминия. Из-за своего строения
каркас имеет отрицательный заряд и этот заряд компенсируется
катионами щелочных или щелочноземельных металлов, находящихся
в полостях-сотах. Тип цеолита (диаметр его пор ) определяется
соотношением кремния и алюминия и типом катионов. Главным об-
разом это вода. Она удаляется при нагревании до 600-800 гр. С,
сам каркас при этом не разрушается, он сохраняет первоначаль-
ную структуру. Именно поэтому цеолит способен вновь поглащать
потерянную воду и другие вещества. Размером пор определяется и
размер частиц, способных в них проникать; цеолиты могут как бы
просеивать молекулы, сортировать их по размерам. Кроме того
они используются как адсорбенты, они в 10-100 раз эффективнее
, чем все другие осушители и работают при различных температу-
рах. При -196 гр. С адсорбационная способность цеолитов резко
повышается. Они поглощают даже воздух, создавая в сосуде раз-
ряжение до 1.0е- мм рт.ст. Цеолиты используют как ионообменни-
ки, не разрушающиеся под действием излучения. В качестве ката-
лизаторов устойчивы к действию высоких температур,каталических
ядов, позволяют гибко менять свойства.
А.с. N 550372 : Способ получения пентенов путем контакти-
рования 1,3 пентадиенов с твердым окисным катализатором при
300-500 гр. С , отличающийся тем, что с целью повышения выхода
целевого продукта, в качестве катализатора используют компози-
цию аморфного алюмосиликата с силлиманитом.
Размер ячеек цеолита сохраняется практически постоянным в
широком диапазоне температур т.к. коэффициент расширения пол-
ностью гидратированного цеолита близок к коэффициенту термо-
расширения кварца: соответственно 6.91 и 5.21 .
3.8.1 Чистые цеолиты бесцветны. Если катионы щелочных или
щелочноземельных металлов , обычно присутствующие в синтети-
ческих цеолитах , обменять на ионы переходных металлов, цеоли-
ты могут приобрести окраску. Если окраска индивидуального иона
зависит от того , находится он в гидратизированном или безвод-
ном состоянии, окраска цеолита будет меняться со степенью гид-
ратации. Так, бесцветный цеолит А-А окрашивается в глубокий
желто-красный цвет, а затем в ярко-канареечный. Такой переход
окраски наблюдается при изменении парциального давления воды
над цеолитом от 3.10 мм рт.ст. до 5.10 мм рт.ст. Окрашенная в
сиреневый цвет никелевая форма цеолита при дегидротации стано-
вится светло-зеленой, розовая кобальтовая форма-синей.
С п о с о б н о с т ь ц е о л и т о в м е н я т ь ц в е т
в п р и с у т с т в и и п а р о в в о д ы и с п о -
л ь з у е т с я д л я е е о п р е д е л е н и я .
Цеолиты имеют очень интересные диэлектрические и элект-
ропроводные свойства.

ЛИТЕРАТУРА
к 3.2 Б.Г.Гейликман, Статистическая физика фазовых переходов,
т.1.М.,"наука",1954.
к 3.3 О.С.кондо,"Молекулярная теория поверхностного натяжения
в жидкостях",М.,"мир",1963.
Б.Д.Суми,Ю.В.Горюнов,"Физико-химические основы смачива-
ния и растекания,М.,"Химия",1976.
к 3.4 Ф.Ф.Волькштейн,"Полупроводники как катализаторы химиче-
ских реакций",М.,"Знание",1974
(Новое в жизни,науке,технике. Серия "Химия",11).
Ф.Ф.Волькштейн,"Радикало-рекомбинационная люминесценция
полупроводников",М.,"Наука",1976
Н.К.Адам,"физика и химия поверхностей",М.,1947.
В.А.Пчелин,"В мире двух измерений",
журнал "Химия и жизнь", 1976,6,стр.9-15.
к 3.5 С.Р.де Грот,Термодинамика необратимых процессов
М.,1956,Физическое металловедение, вып.2.М.,"мир",1968
В.Зайт, "Диффузия в металлах",М.1958.
Я.Е.Гегузин,"Очерки о диффузиях в кристаллах",
М.,"Наука",1974
к 3.7 Л.Л.Васильев,С.В.Конев,Теплопередающие трубки,Минск,
"Наука и техника",1972.
к 3.8 Д.Брек,"Цеолитовые молекулярные сита",М."Мир",1976.

4.1.2. Закон Паскаля
Давление,производимое внешними силами на поверхность жид-
кости или газа,передается по всем направлениям без измене-
ний.Такая передача давления происходит вследствии возможности
молекул жидкости или газа свободно перемещаться относительно
друг друга.
Напомним, что это движение полностью хаотично, и, следо-
вательно, в отсутствии силы тяжести или в состоянии невесомос-
ти давление во всех точках жидкости согласно закону Паскаля
будет одинаковым.
Соответственно, поэтому и "не работает" закон Архимеда в
этих условиях. На основе закона Паскаля работают гидравличес-
кие прессы и под'емники, некоторые вакууметры различного рода
гидро- и пневмо- усилители.
4.2 Течение жидкости и газа.
4.2.1 ЛАМИНАРНОСТЬ И ТУРБУЛЕНТНОСТЬ.
Упорядоченное движение вязкой жидкости ( или газа ) без
междуслойного перемешивания называется ламинарным течением.
При увеличении скорости потока возникающие в жидкости ( или
газе ) случайные возмущения приводят к образованию хаотическо-
го турбулентного движения, при котором частицы жидкости ( или
газа ) совершают неустановившиеся беспорядочные движения по
сложным траекториям, в результате чего происходит интенсивное
перемешивание жидкости ( или газа ). При ламинарном течении
жидкости ( или газа ) передача импульса от слоя к слою проис-
ходит за счет молекулярного механизма ( вязкость ) , поэтому
скорость потока жидкости ( или газа ) в трубе плавно убывает
от центра трубы к стенкам.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35