Есть такие вещества, которые обратимо димеризуются с выделением/поглощением тепла. Например N2O4<->NO2. Подобное есть и с большими молекулами, например трифенилметил (свободный радикал) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3d/TriphenylmethylRadical.png
А теперь предположим что мы сделали сосуд и поставили посередине некую перегородку, которая пропускает мономер, но не пропускает димер. При этом эта перегородка пропускает мономер в обе стороны. Создать такую перегородку вполне возможно, надо только подобрать два вещества, которые в димеризованном виде не проходят через отверстия в перегородке, а поштучно проходят. Подобные мембраны используются при обратном осмосе. Допустим что мы поставили такую перегородку, разместив изначально все вешество по левую сторону перегородки. Также предположим, что исходное вещество все состоит из димера, при разложении димера на мономеры у нас поглощается тепло, при соединении выделяется ровно столько же. Изначально по обе стороны температура одинакова. Что происходит. Часть димеров слева разлагается на мономеры(температура слева упала), мономеры проходят через перегородку на другую сторону. Да, отлично, но мономеры по другую сторону могут пройти обратно, там опять димеризорваться, и они могут димеризоваться по обе стороны... В конце концов наступит некое равновесие, и температура и концентрация димера-мономера по обе стороны будет одинаково.
Но есть одна уловка. Катализатор. Надо подобрать такое вещество, чтобы без катализатора реакция димеризации и разложения димера на мономеры не протекала, а при наличии - протекала. Катализатор в случае обратимости будет ускорять и прямую и обратную реакцию http://chem21.info/page/066045029122194152101189157037001011231052072031/
Отлично, размешаем катализатор в левой половине сосуда. Ту же левую половину наполняем димером. Обратимая реакция димер<->мономер будет протекать только в одной половине. Спустя какое-то время у нас в правой половине будут только мономеры, в правой будет некое равновесие между димер-мономер. Температура по обе стороны будет одинаковой, так что кажется что тут тоже нет никакого Демона Максвелла. Но нет, он тут как раз есть. Надо лишь поправить условия эксперимента.
В правой половине у нас находятся исключительно мономеры. Температура по обе стороны перегородки аналогична. Опускаем в правую половину катализатор, часть мономеров соединяется в димеры, при этом выделяется тепло. За счет разности температур, используя двигатель Стирлинга, получаем электроэнергию. Только теперь по левую и правую стороны перегородки у нас одинаковое соотношение димера и мономера. Этот димер надо убрать оттуда. Тут все решается очень просто. Поскольку у димера молекулярная масса в 2 раза выше чем у мономера, димер при некоторых заданных условиях будет жидкосью, в то время как мономер - газом. Вместо левой и правой половины, делаем верхнюю и нижнюю половину. В нижней половине катализатор есть всегда. Когда какое-то количество молекул мономера появилось в верхней половине, мы в эту верхнюю половину помещаем катализатор, образуется жидкость, которая просто стекает вниз через отверстие, которое на это время будет открыто. Можно даже извлекать энергию из стекающего вниз димера(это помимо разницы температур).
Получаем такую ситуацию: мономер должен быть газом, димер жидкостью, катализатор должен быть твердым. Внизу лежит пористый катализатор, пропитанный жидким димером Поскольку димер жидкий а мономер газ, можно и без перегородки, паров димера вверху практически не будет т.к. он жидкий при тех условиях. Когда в верхнюю половину сосуда опускаем катализатор, с него начинает капать димер, и поверхность катализатора нагревается т.к. по условию при образовании димера из мономера у нас выделяется тепло.
Вопрос: почему это не будет работать?
Да, именно так. Я не считаю что я опроверг постулаты классической физики, но я не могу понять, почему это не будет работать.
И да, можно и без димеров. Нужно просто два вещества и равновесная A+B<->AB реакция, которая без катализатора не идет, а с катализатором идет, и чтобы A и B были газами, а AB жидкостью при определенных условиях
