Почему для возврата системы в исходное состояние нам понадобилось два цикла на фазовой диаграмме? Эта фазовая диаграмма различает у потенциальной энергии два максимума:
- максимум потенциальной энергии натяжения пружины,
- максимум потенциальной энергии сжатия пружины.
Скалярная величина "энергии" вообще расщепляется в векторные величины "свободной" энергии. Мы начинаем подозревать, что "свободная" энергия, хотя и называется словом "энергия", является "векторной величиной": по крайней мере она может иметь два знака. Этот факт не бросается в глаза в классической термодинамике, но бросается в глаза в электродинамике, что очень хорошо показано Г.Кроном в 1930 г.
В ускорителях элементарных частиц энергию пучка (полную) можно определить как произведение числа частиц N на энергию отдельной частицы Ei. Полная энергия двух пучков с теми же энергиями, но с числом частиц будет та же самая. Но "свободная энергия" этих двух пучков, идущих навстречу друг другу, будет отлична от "свободной энергии" пучка из N частиц, идущего в неподвижную мишень.
|
|
В нашей круговой диаграмме есть два максимума кинетической энергии:
- максимум кинетической энергии движения вправо,
- максимум кинетической энергии движения влево.
Аналогичные диаграммы мы можем рассмотреть для любой машины: механо-электростатической, механо-магнитной, электромагнитной, термодинамической.
Нетрудно показать, что во всех случаях существенны два вывода:
- переход "потенциальной" энергии в "кинетическую" и наоборот, связан с изменением знака направления движения потока;
- величина потока свободной энергии при переходе потенциальной энергии в кинетическую и наоборот, остается постоянной.
Полученные выводы имеют принципиальное значение. Они дают возможность сравнивать все возможные машины по величине потока свободной энергии.