Допустим, вот такая конструкция - насос с резиновой оболочкой. Снаружи и внутри находится азот. Длина насоса 200 см, площадь 1
поршня. А - первоначальное положение. Б - поршень вытеснил азот в оболочку. В - оболочка подсоединена к цилиндру с мембраной.
Поршень за 1 секунду вытесняет 200
азота в оболочку. При вытеснении азота внутри поддерживается постоянное избыточное давление 0,01 кгс/
. Сила давления на поршень 0,01 кгс. За 1 секунду во все поверхности ударяется
молекул. Эти удары создают нормальное давление 1 кгс/
. Его не будем рассматривать для простоты. А будем рассматривать только избыточное давление. Избыточное давление 0,01 кгс/
создают удары
молекул 1 секунду. А так как поршень перемещается на 200 см за 1 секунду, то во время перемещения в поршень ударятся
молекул. Изменение импульса от одной молекулы при ударе в поршень 2mv. Суммарное изменение импульса за 1 секунду от этих молекул
mv.
Затем берём эту оболочку с азотом и подсоединяем к цилиндру с мембраной. Площадь мембраны такова, что 200
азота вылетают через мембрану за 1 секунду. В 1
содержится
молекул азота. Всего в оболочке
молекул азота. При вылете каждой молекулы на цилиндр действует изменение импульса mv. Суммарное изменение импульса при вылете всех молекул
mv . Суммарное изменение импульса
mv создаёт в течении 1 секунды силу 0,01 кгс. Суммарное изменение импульса
mv создает в течении 1 секунды силу 0,012 кгс. Под действием этой силы цилиндр за 1 секунду также перемещается на 200 см. В результате совершённая цилиндром с мембраной работа больше, чем работа, затраченная на вытеснение азота в оболочку. Затратили меньше, чем получили.