ГРАВИТАЦИОННАЯ ЧУСТВИТЕЛЬНОСТЬ МОЛЕКУЛ

ЧУСТВИТЕЛЬНОСТЬ МОЛЕКУЛ К СИЛЕ ИНЕРЦИИ
Канарёв Ф.М.
Анонс. Новая теория микромира позволяет понять физику процесса разделения молекул
воды или воздуха в вихревых трубах на горячие и холодные.
Процесс разделения молекул воздуха и жидкостей на холодные и горячие широко
используется в промышленности, но физика этого процесса становится понятной только в
рамках новой теории микромира [1]. Эта же теория позволяет рассчитывать силы инерции, действующие на молекулы с разной температурой и таким образом разделяющие их
на горячие и холодные. Реализуется этот процесс в, так называемых, вихревых трубах
(рис. 1) [2].
Рис. 1. Вихревая труба: 1 – отверстие для выхода холодного воздуха или воды;
4 – дроссель для выпуска горячего потока воздуха или воды
Известно, что с увеличением температуры газа или воды их удельная плотность
уменьшается, а при охлаждении – увеличивается. Предполагается, что масса молекул воздуха и воды при нагревании также уменьшается. Однако, простой эксперимент – закручивания потока воздуха или воды в вихревой трубе (рис. 1) даёт другой результат. Горячие
молекулы воздуха или воды при закручивании в трубе прижимаются к её внешней поверхности, а холодные – приближаются к оси трубы. В результате появляется возможность разделить их на горячие и холодные и использовать по назначению.
При вращательном движении в трубе на молекулы воздуха и воды действует центробежная сила инерции. Она и разделяет молекулы воздуха или воды на горячие и холодные. Из этого следует, что горячие молекулы имеют большую массу, чем холодные.
Такое предположение полностью противоречит старой теории микромира, согласно которой масса нагреваемых молекул уменьшается.
Новая теория микромира доказывает, что массы молекул воздуха или воды при
нагревании увеличиваются. С первого взгляда такой вывод кажется абсурдным, а при
внимательном подходе – правильным. Дело в том, что процесс нагревания молекул сопровождается поглощением фотонов, которые имеют массу и, нагревая молекулы, увеличивают и их массу. Новая теория микромира позволяет рассчитать увеличение массы любой
молекулы при нагревании её на 1 градус.
Допустим, термометр показывает температуру воздуха или воды 20 0 C . Радиусы
максимального количества фотонов, формирующих эту температуру, в соответствии с законом Вина, будут равны
C ' 2,898  10 3
(1)
r20 

 9,885724  10 6 ì .
T 273,15  20
2
Радиусы фотонов, совокупность которых формирует температуру 210 Ñ , будут
равны
r21 
C ' 2,898  10 3

 9,852116  10 6 ì .
T 273,15  21
(2)
Энергии фотонов, формирующих температуры 20 0 Ñ и 210 Ñ будут соответственно равны:
h  C 6,626  10 34  2,998  10 8
(3)
E 20 

 0,125eV ;
r20
1,602  10 19  9,886  10 6
E 21 
Тогда разность энергий
окажется такой
h  C 6,626  10 34  2,998  10 8

 0,126eV .
r21
1,602  10 19  9,852  10 6
(4)
фотонов, при которой изменяется температура на 10 С ,
E  E21  E20  0,126  0,125  0,0010eV .
(5)
Масса фотона, изменившего температуру на 1 градус, равна
mf 
E
0,001  1,602  10 19

 1,78  10 38 êã .
2
8 2
C
(2,998  10 )
(6)
Таким образом, массы молекул воздуха или воды, нагретых на один градус, увеличиваются, примерно, на 1,78  10 38 êã . Этого оказывается достаточно, чтобы центробежная
сила инерции удалила эту молекулу от оси вращения на большее расстояние. В результате
тепловые молекулы воздуха или воды при вращении в вихревой трубе прижимаются к её
стенке, а холодные – к оси трубы.
А теперь приведём вопросы и ответы по этой теме, которые взяты из 3-го тома монографии «Начала физхимии микромира». http://www.micro-world.su/ [2].
1. Как зависит масса молекул газов и жидкостей от их температуры? Поглощая фотоны и нагреваясь, молекулы расширяются, увеличивая свой объём и массу.
2. Почему горячие молекулы газов и жидкостей тяжелее холодных? Потому что они
поглощают фотоны, которые имеют массу.
3. Почему с увеличением температуры воздуха увеличивается атмосферное давление? У бытового барометра напротив показаний 800 мм стоит В. Сушь, а напротив - 700
мм - Шторм. Известно, что давление создаёт масса так называемого воздушного столба.
Повышение давления этого столба с увеличением температуры воздуха означает увеличение массы молекул воздуха. Это увеличение обеспечивают фотоны, поглощаемые электронами молекул воздуха и таким образом нагревающие их и увеличивающие их массу
одновременно.
4. В каких природных явлениях явно наблюдается разность масс горячих и холодных молекул воздуха?
Горячие, более тяжёлые молекулы воздуха опускаются на поверхность Земли, а холодные,
с меньшей массой, оказываются вверху. При этом не надо забывать, что объёмная плотность у горячих молекул меньше, чем у холодных. Здесь два главных фактора: масса молекулы и её размер. Интервал изменения размера имеет порядок 10 8 м , а интервал изменения массы - 10 35 кг . Поэтому в одних случаях поведением горячих и холодных молекул
управляет закон Архимеда, а в других - законы Ньютона. Например, когда холодный воздух попадает через форточку в комнату - закрытую систему с мизерным гравитационным
3
градиентом, то все идёт по закону Архимеда: плотность холодных молекул больше и они,
опускаясь, вытесняют теплые молекулы с меньшей плотностью. Здесь фактор разности
масс молекул играет меньшую роль.
5. В каких технических устройствах реализуется разность масс горячих и холодных
молекул жидкостей для извлечения полезного эффекта? В вихревых трубах в момент
завихрения центробежные силы инерции прижимают более тяжелые горячие молекулы
жидкости к внутренней стенке трубы, а более холодные и легкие остаются в её центре
(рис. 1). Этот эффект широко используется в технике и современных, так называемых
вихревых насосах, которые генерируют дополнительную тепловую энергию. О вихревых
трубах можно прочитать в статье Азарова А.И. Вихревые трубы в инновационном процессе. «Новая энергетика» № 4 (23) 2005, с 12 – 36.
6. Почему вес нагретых тел меньше, чем не нагретых? Всё зависит от разности температур нагретого и не нагретого тела. Поскольку электроны взаимодействуют с ядрами
атомов линейно и поскольку не все из них являются валентными, связывающими атомы в
молекулы, то есть на поверхности тел электроны со свободными связями. В результате
они могут вступать в связь с протонами ионов влажного воздуха, главным из них является
ион ОН  . Энергии этих связей небольшие и легко разрываются при нагревании тела. Таким образом, эти ионы взвешиваются вместе с телом, когда оно не нагрето. При нагревании тела ионы воздуха теряют связь с электронами тела и уменьшают его массу. После
охлаждения тела электроны атомов опускаются на нижние энергетические уровни и энергии связи их с протонами ионов ОН  увеличиваются и вес тела восстанавливается до
прежней величины.
7. Почему вес деформированных тел меньше, чем не деформированных? Причина та
же. При деформации тела повышается его температура и ионы воздуха теряют связи с
электронами тела, не занятыми валентными связями. После охлаждения деформируемого
тела его вес восстанавливается.
8. Есть ли аналогия между разностью масс горячих и холодных молекул и явлением
дефекта масс при синтезе ядер? Это одно и тоже явление. При синтезе атомов и молекул излучаются тепловые фотоны, которые уменьшают массу валентных электронов атомов, а при синтезе ядер атомов протоны излучают гамма фотоны, которые также уносят
часть массы протонов и в результате появляется так называемый дефект масс ядер.
9. Почему дефект массы явно проявляется при синтезе ядер атомов и меньше проявляет себя при синтезе атомов и молекул? Потому что массы излучаемых при этом фотонов отличаются на много порядков. Массы фотонов, излучаемых при синтезе атомов и
молекул, изменяются в интервале, примерно, от 10 39 кг до 10 33 кг , а массы фотонов,
излучаемых протонами при синтезе ядер, изменяются в интервале, примерно, от 10 33 кг
до 10 28 кг .
10. Можно ли считать удивительным тот факт, что силы инерции так тонко реагируют на изменение масс молекул, изменяющихся в интервале 10 39 кг до 10 33 кг ? Да,
поведение молекул в вихревых трубах убедительно доказывает возможности законов механодинамики управлять этим поведением [3].
11. Почему в вентиляционных системах и гидравлических системах кавитации воды
генерируется дополнительная тепловая энергия? Потому что, при механическом разрыве химических связей молекул воды энергии требуется в два раза меньше, чем при
тепловом. Дополнительная энергия выделяется при повторном синтезе разрушенных молекул и кластеров воздуха или воды.
12. Почему энергия, затрачиваемая на электродинамический или механический разрыв связей в молекулах газов и жидкостей, меньше энергии теплового разрыва этих
связей? При тепловом разрыве химической связи энергия поглощаемых фотонов распределяется между двумя валентными электронами, формирующими такую связь, а механическая прочность такой связи в два раза меньше.
4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты анализа процесса разделения молекул воздуха или воды в вихревых
трубах на горячие и холодные, следующие из новой теории микромира, позволяют понимать физику этого процесса и осознанно подходить к постановке экспериментов для выявления прогнозируемых энергетических эффектов.
Литература
1. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. Том. I.
http://www.micro-world.su/
2. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. Том. III. Ответы на вопросы
о микромире. http://www.micro-world.su/
3. Канарёв Ф.М. Теоретическая механика. Том. III. Механодинамика.
http://www.micro-world.su/ Папка «Учебные пособия»