人類設計的永動機,最後那個是真的「永動」!

2020-11-26 騰訊網

永動機是一類所謂不需外界輸入能源、能量或在僅有一個熱源的條件下便能夠不斷運動並且對外做功的機械。

歷史上人們曾經熱衷於研製各種類型的永動機，其中包括達文西、焦耳這樣的學術大師。在熱力學體系建立後，學界認定永動機相悖於熱力學基本原理的設想，而將之從正統學術界中排除。

然而永動機的研究者始終未曾間斷。從一個側面也可以認為，人類對永動機的熱情以及製造永動機的種種實踐，推動了熱力學體系的建立和機械製造技術的進步。

1775年法國科學院通過決議，宣布永不接受永動機。現在美國專利及商標局嚴禁將專利證書授予永動機類申請。

不消耗能量而能永遠對外做功的機器，它違反了能量守恆定律，故稱為"第一類永動機"。

在沒有溫度差的情況下，從自然界中的海水或空氣中不斷吸取熱量而使之連續地轉變為機械能的機器，它違反了熱力學第二定律，故稱為"第二類永動機"。這兩類永動機是違反當前客觀科學規律的概念，是永遠不能夠被製造出來的。

歷史上最著名的第一類永動機是法國人亨內考在十三世紀提出的「魔輪」，魔輪通過安放在轉輪上一系列可動的懸臂實現永動，向下行方向的懸臂在重力作用下會向下落下，遠離轉輪中心，使得下行方向力矩加大，而上行方向的懸臂在重力作用下靠近轉輪中心，力矩減小，力矩的不平衡驅動魔輪的轉動。

▲魔 輪

能量從一種形式轉變到另一種形式時，絕對不可能100%轉變成這種形式。比如物質之間相互摩擦產生的熱能。

他設計時認為，右邊的重球比左邊的重球離輪心更遠些，在兩邊不均衡的作用下會使輪子沿箭頭方向轉動不息，但實驗結果卻是否定的。

▲達文西設計的永動機

達·文西敏銳地由此得出結論：永動機是不可能實現的。事實上，由槓桿平衡原理可知，上面兩個設計中，右邊每個重物施加於輪子的旋轉作用雖然較大，但是重物的個數卻較少。

▲重力作用的永動機

精確的計算可以證明，總會有一個適當的位置，使左右兩側重物施加於輪子的相反方向的旋轉作用(力矩)恰好相等，互相抵消，使輪子達到平衡而靜止下來。

歷史上首個成型的第二類永動機裝置是1881年美國人約翰·嘎姆吉為美國海軍設計的零發動機，這一裝置利用海水的熱量將液氨汽化，推動機械運轉。但是這一裝置無法持續運轉，因為汽化後的液氨在沒有低溫熱源存在的條件下無法重新液化，因而不能完成循環。

1820年代法國工程師尼古拉·卡諾設計一種工作於兩個熱源之間的理想熱機——卡諾熱機，卡諾熱機從理論上證明熱機的工作效率與兩個熱源的溫差相關。德國人魯道夫·克勞修斯和英國人開爾文在研究了卡諾循環和熱力學第一定律後，提出了熱力學第二定律。

▲卡諾熱機的示意圖

這一定律指出：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變為有用功而不產生其他影響。熱力學第二定律的提出宣判第二類永動機的無效，而這一定律的表述方式之一就是：第二類永動機不可能實現。

▲重力作用的永動機

▲細管子的毛細作用製作的永動機

相關焦點

  • 「趣談」永動機為什麼無法「永動」?
    機器和能源是工業時代的兩大標誌，機器的運轉需要依靠能源提供動力，但是自從機器誕生以來，人類就夢想能夠有一種不需要外界輸入能源、能量或在僅有一個熱源的條件下便能夠不斷運動並且對外做功的機械，這就是所謂的「永動機」。
  • 永動機真的需要能量不守恆嗎?
    上篇講了神奇的黑洞，打破了人類所認知的所有物理定律和原理，當然，也包括能量守恆定律和熱力學第二定律在內，這是不是為人類發展「永動機」提供了另一條思路呢
  • 都說世上沒有永動機,地球為什麼可以永動呢?聽聽科學家怎麼說!
    都說世上沒有永動機，地球為什麼可以永動呢？聽聽科學家怎麼說！許多人對於永動機都有一種錯覺，或許從名字上聽起來，永動機就是一種會一直運動的機器。雖然這樣說也沒有錯，但是要是你僅僅認為能一直動就是永動機，那麼你就是太天真了。
  • 永動機?不存在的
    ，人類從未停止過對「永動機」的追求，妄圖實現不消耗能量卻能源源不斷的輸出。儘管中學物理課本已經給這種想法判了死刑，但這仍然不妨礙眾多手工達人孜孜不倦地根據一個個經典的永動機設計方案做出原型。左邊燒杯內的水壓迫著水往細管裡流，而細管最後的出口又是在燒杯的上方，流出來的水則又補充到了燒杯內，形成了一個循環。
  • 世上本沒有永動機,而地球為什麼是永動機?
    所謂永動機有兩種含義：第一，無需消耗能量就能做功的裝置，這違背了熱力學第一定律（能量守恆定律）第二，能使熱完全轉化為機械功，或者能使內能百分百轉化為機械能的裝置，這違背了熱力學第二定律。不是「總是動的」就是永動機！
  • 宇宙中擁有近乎「永動」的物體,未來人類能用上它嗎?
    引言：人類曾經構思出永動機的模型，但最後發現它無法在現實中實現，因為機器總會有各種各樣的能量損耗。那麼宇宙中真的沒有永動機了嗎？科學家認為實際上是有的，它們就是宇宙的天體。那麼人類是否能夠利用這些「永動機」呢？
  • 為何說永動機是騙局?人類研究上千年都未成功,未來會成功?
    ，相關歷史記載表明，永動機的概念發端於印度，並在公元12世紀傳入歐洲，之後在歐洲，這一新概念圈粉無數，甚至被妖魔化若干個世紀，例如記錄在冊的，也就是歐洲最早、最著名的出現在13世紀的永動機設計方案，是由一個名為亨內考的法國人提出，在他的設計中，輪子中央處有一個轉動軸，邊緣等距地安裝著12根活動短杆，每個短杆的一端裝有一個鐵球，也就是說通過安放在轉輪上一系列可動的懸臂，這個裝置就能實現永動，這意味著一旦讓其運轉起來
  • 人類瘋狂計劃錄!連達文西也參與其中的永動機神話是如何破滅的?
    亨內考的設計的永動機和大家聊了有好幾天的人類瘋狂計劃錄了，但要說瘋狂，怎麼能少的了無數人為之努力，為之追逐過的永動機呢達文西永動機在文藝復興時期，著名的達文西先生設計了一款永動機，如配圖所示，他認為，隨著裝置的轉動，鐵球會不斷的向離軸心更遠的地方滾動
  • 地球的自轉幾十億年從未停止,難道是真的符合「永動機」的理論?
    歡迎大家來到百家號科幻宇宙，今天小編和大家分享的是地球的自轉幾十億年從未停止，難道是真的符合「永動機」的理論。說起「永動機」相信人們都知道，這是一個物理學意義上完全不可能實現的概念，它能夠支撐物體無限的運轉下去，實現能量的產生和小虎之間的平衡，雖然曾經有人宣稱自己創造出了永動機，但是最終這個謊言也是被有關人士所拆穿。那麼地球的自轉幾十年從未停止，難道是真的符合「永動機」的理論？
  • 「永動機」騙局從未消亡
    蘇馬赫向彼得大帝匯報了兩個情況：一是他看到輪子真的不停地轉，二是介紹了法國和英國學者的看法，他們無論如何也不相信「永動機」是真的，因為它從根本上是違背科學原理的。因此，彼得大帝遲遲未下決心用10萬盧布巨款去買這個自動輪，他想在1725年親自去歐洲看看，但後來由於他去世了，終歸沒有看到這個「永動機」。　　科學界一直認為這絕對是一個大騙局。他們並不買那位波蘭州長的帳。
  • 手把手教你做「永動機」 --奇妙的電磁學
    繼「曲別針能浮在水面上是真的嗎？」之後，又有個學生向我求證：磁力永動機是否能夠實現永動？對於這個問題（小學生都知道是錯的）剛開始我是拒絕的，但本著物理人嚴謹的探索精神，還是對此進行了研究。網上流傳著各式各樣的磁力永動機，有這樣的：有這樣的：
  • 幾種人類設計的永動機,就服最後一個!
    永動機是一類所謂不需外界輸入能源、能量或在僅有一個熱源的條件下便能夠不斷運動並且對外做功的機械。在沒有溫度差的情況下，從自然界中的海水或空氣中不斷吸取熱量而使之連續地轉變為機械能的機器，它違反了熱力學第二定律，故稱為"第二類永動機"。這兩類永動機是違反當前客觀科學規律的概念，是永遠不能夠被製造出來的。
  • 「永動機」真的存在嗎?科學家:請大家有點物理常識!
    錯覺一，永動與長時間運作之間不是等號！我們不可否認，有人製作出了可以長時間運動的機械，看起來就像是永動機一樣！但是我們必須分清「永動機」和能夠長時間運轉的機器是完全不同的概念。「永動機」指的是一個可以永遠持續的系統，而那些製作出來所謂的「永動機」只是在一定時間內可進行機械化的運動，隨著時間的流失和重力，摩擦力等作用，這些所謂的「永動機」終將停止運動！
  • 永動機為何不能被人創造出來
    十五世紀，著名學者達文西也曾經設計了一個相同原理的類似裝置，1667年曾有人將達文西的設計付諸實踐，製造了一部直徑5米的龐大機械，但是這些裝置經過試驗均以失敗告終。第二類永動機曾經有人設計一類機器，希望它從高溫熱庫吸取熱量後全部用來做功，不向低溫熱庫排出熱量。這種機器的效率不是可以達到100%了嗎？這種機器不違背能量守恆定律，但是都沒有成功。人們把這種只從單一熱庫吸熱，同時不間斷的做功的永動機叫第二類永動機。
  • 既然地球上不存在永動機,那麼宇宙中存在嗎?
    引言：永動機一直都是人們討論的話題，因為這個概念既體現出了能量守恆定律，又體現了人類對科學真理的探索和追求。但實踐證明，地球上不存在永動機。既然地球上不存在永動機，那麼宇宙中存在嗎？答案或許並非如你所想。
  • 《永動機確定存在，但不歸屬人類世界！》
    尋找到永動機是人類歷史上古老又延續較長想法了，對永動機不存在是以人類建立科學邏輯體系，從能量守恆定律給出的。永動機無法永久獲取自身體系內能而持續對體系外輸出，因為任何一個體系內能是有限的。永動機另一類想法是裝置可不停獲取體系外能，經動機運轉，輸出付合人類需要的方式能量以至永；水力發電就是這樣，只要水的勢能不間斷和機器不損壞，電能可永保輸出。但不會承認水力發電機是永動機，想發明永動機的人也會對水力電機稱為永動機嗤之以鼻；但如果將水力電機看作裝置，將勢能水換成一種神密可持續能量，想發明永動機的人恐怕就高興得鼻孔朝天。永動機存在嗎？存在。世界上有永動機嗎？有！
  • 科普知識:人類能製造出永動機嗎?
    作者：賀俊傑今天有人提出一個問題：人類不能製造出「永動機」，為什麼不製造一個99999類似的「永動機」呢？我想，在回答這個問題時，先弄清熱力學能量守恆定律。歷史上曾有很多人想製造出「永動機」，儘管最後都以失敗而告終，但這些失敗的嘗試很大程度上推動了人類最終發現能量守恆定律。在中世紀法國人亨內考設計的永動機方案最為著名，用一個大輪子中央有一個轉動軸，輪子邊緣安裝著12 個可活動的短杆，每個短杆的一端裝有一個鐵球。
  • 【愚人特稿】果殼網製成第三代永動機
    美國東部時間3月31日下午， 美國商標專利局 在其官方網站發布聲明取消了對「 永動機 」專利的申請禁止，同時正式宣布接受中國泛科技主題網站 果殼網 此前提交的第三代永動機專利申請。隨後，果殼網在其官方網站證實了這一消息，並正式發布了這款名為「果殼永動一號」（GPower1）的永動機。
  • 幾種人類設計的永動機,最後一個徹底服了!
    2020-11-13 16:19:32　來源: 機械學霸 舉報 　　永動機是一類所謂不需外界輸入能源
  • 什麼是永動機?為什麼永動機禁止發明
    歷史上曾經無數人痴迷於永動機的設計和製造，在熱力學體系建立之前，這些人中既有科學家，也有希望藉此成名發財的投機者，而熱力學體系建立後，致力於永動機設計的除了希望打破現有科學體系的「民間科學家」外，更多的則是一些借永動機之名牟取錢財的騙子