Сборник Статей. В. С. Леонова

Сборник статей В. С. Леонова 342 сегодняшним меркам, механический эквивалент теплоты получен при малых скоростях взаимодействия. Для более высоких скоростей необходимы дополнительные исследования. Как показывает анализ, скоростных исследований Джоуль не проводил. В физике имеется уже прецедент, когда масса релятивистской частицы при высоких скоростях близких к скорости света увеличивается нелинейно от скорости движения, хотя до недавних пор все считали, что увеличения массы не должно быть. Масса рассматривалась как константа. Нелинейная физика – это основная область современных исследований. На рис. 10.4 представлена нелинейная зависимость механического эквивалента (кривая 2) в сравнении, когда механический эквивалент теплоты выступает как линейный коэффициент пропорциональности независимо от скорости взаимодействия (линия 1). Нелинейные эффекты начинают проявляться на скорости вращения гребного колеса порядка 3000 об/мин, когда на поверхности вращающихся лопастей начинают появляться кавитационные пузырьки. Кавитация приводит в действия уже совсем другие энергетические механизмы в квантованной среде, нарушая линейность установленного Джоулем механического эквивалента тепла. Нелинейный характер данной зависимости представлен кривой 2. Начиная с некой критической точки а , нелинейная область ( b - с) характеризуется значительным увеличением тепловой энергии W т по сравнению с затраченной механической работой W m . Наличие большого количества кавитационных пузырьков, их образование и схлопывание создаёт специфический шум (акустическое поле), спектр которого достигает ультразвуковой области в несколько сотен кГц. Необходимо отметить, что кавитационные процессы очень быстротечные: время схлопывания кавитационных пузырьков составляет всего порядка 10 -6 секунды. При этом внутри каверны давление достигает 100МПа (~1000 атм), а температура ~10 000 К (больше, чем на поверхности Солнца). Есть Рисунок 10.4. Нелинейная зависимость механической работы и тепловой энергии.