既然沒有永動機,為何地球、分子一直在動?

2020-12-05 刁博

分子動理論中講過,分子在永不停息地運動著,不論是固態、液態還是氣態,也不論溫度的高低。有人還經常拿地球的自轉、公轉為例,試圖說明存在一直在運動的物體,也就是認為宇宙中存在永動機。

永動機的英文名為Perpetualmotionmachine,從字面意義上看是永遠在動的機器。最開始命名的時候人類尚未認識到能量守恆定律(熱力學第一定律),也未認識到熱力學第二定律,那時候人們的設想就是製造一臺永遠在運動的機械來為人類做各種工作。中世紀時期的達·文西就曾設計過一種著名的「永動機」,當然這臺機械實際上轉不幾圈就會停下來。

19世紀,能量的轉化與守恆定律逐步建立了起來,人們才認識到摸索了至少幾百年的永動機之所以不能製成是因為違背了能量守恆定律。動只是現象,能量才是本質。如果人類先認識到能量守恆定律然後再有一些人試圖製造「永動機」,這樣的話「永動機」這個名字很可能就會變成其他。你認識到了地球繞著太陽年復一年地轉動,你更應該認識到地球繞太陽轉動過程中受星際物質的影響,機械能在逐漸變小。在你的生命歷程中會覺得地球一直在動,你沒有看到的是40億年前地球比現在運動的快。能量守恆在地球和太陽組成的系統內一直成立,你能夠設計出一個裝置,將行星轉動時的機械能轉化為人類需要的能量,但不論怎麼轉化,地球以及其他行星繞太陽的轉動不會違背能量守恆定律。一個人造探測器藉助木星的引力彈弓獲得了加速度,探測器的能量增加了,木星的能量也會相應地減少。

分子永不停息地運動時同樣要遵守能量守恆定律。物體的溫度升高就意味著內能增加,從微觀上看就是分子無規則運動時的平均動能增大。一個物體的分子平均動能及分子勢能的總和就是物體的內能,物體的內能可以對外做功,汽油機、柴油機等熱機就是將內能轉化為機械能的裝置。內能和機械能的轉化是有方向性的,機械能可以全部轉化為內能,而內能向機械能的轉化效率永遠不會達到百分之百。這是由熱力學第二定律決定的,不可能從一個單一熱源吸收能量使其全部轉化為有用的功而不引起其他變化。熱力學第二定律還有一種表述是:第二類永動機是不可能製成的。這第二類永動機的目的也並非是讓物體一直在動,而是想從物體那裡獲得源源不斷的能量並對外做功。它並不違背能量守恆定律,故和違背能量守恆定律的第一類永動機區分開來。

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  • 為何永動機無法實現?地球不斷自轉是否是一臺巨型永動機?
    永動機這個詞相信大家都不陌生,從很早的時候開始,就有人幻想過製造一臺永動機。那麼永動機是什麼呢?顧名思義,就是一臺會永遠進行運動的機器。,它不需要任何外力進行推動,你只需要將它放在那邊它就可以進行無限地運動。
  • 為何永動機無法實現?地球不斷自轉是否是一臺巨型永動機?
    永動機這個詞相信大家都不陌生,從很早的時候開始,就有人幻想過製造一臺永動機。那麼永動機是什麼呢?顧名思義,就是一臺會永遠進行運動的機器。,它不需要任何外力進行推動,你只需要將它放在那邊它就可以進行無限地運動。
  • 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!
  • 網友問:既然沒有永動機,為何地球能持續自轉40多億年?
    能量守恆定律和熱力學第二定律指出永動機是不存在的,地球自從誕生之日起,已有45億年的歷史,但是地球的自轉速度在減慢,這正是能量守恆的體現。 在物理學中,永動機是指在外界不輸入能量,或者只有單一熱源的提前下,就能源源不斷地對外做功的機械。
  • 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。
  • 世界上真的沒有永動機嗎?為什麼地球能一直公轉自轉呢?漲知識!
    世界上真的沒有永動機嗎?為什麼地球能一直公轉自轉呢?漲知識!自從人類認識到運動需要有能源以來,就一直在做著發明永動機的夢想,畢竟,如果能發明永動機,不僅能解決能源問題,基本上,人也就不用工作而享受生活了。
  • 如果永動機不存在,地球一直自轉的能量,究竟來自於哪裡?
    如果永動機不存在,地球一直自轉的能量,究竟來自於哪裡?回溯人類的歷史,誕生無數偉大的發明家,他們為世人留下寶貴的財富。例如萊特兄弟發明的飛機、愛迪生發明的電燈等等,都為現代社會造福。說起永動機,這是人類臆想中的產物,它無需靠外力的介入,就可以永久的轉動,只需一個初始的能量,就能持續做功。從物理學來說,能量守恆定律和熱力學定律都有限制,永動機是根本不存在的。很多人心中都感到困惑,既然永動機根本不存在。為什麼地球會一直自轉?它的能量究竟來源於哪裡呢?這個問題其實扯得較遠。如果永動機不存在,地球一直自轉的能量,究竟來自於哪裡?
  • 都說世界上沒有永動機,地球卻一直在自轉,難道不是永動機嗎?
    永動機的理解在現代人的思想中,永動機一般都被理解為沒有外界能量注入的情況下,物體依然能夠持續的轉動下去,但真實的情況並不是這樣,永動機的準確定義是,永動機是一種不需要外界輸入能量或者只需要一個初始能量就可以永遠做功的機器
  • 地球自轉了45億年,為何到現在還沒有停下來?能量來自哪裡?
    文/姿勢分子(不要走開,文末有彩蛋)我們上學學習物理課的時候,都學過一個定律:熱力學第二定律,講的是能量在轉化過程中無法達到100%的轉化,過程中總會伴隨著能量的流失。這個定律,粉碎了人們對永動機的幻想。一個機器,想要不外加能量就永遠運行,是不可能的。那麼問題來了:既然永動機是不可能存在的,為何地球一直在自轉呢?它會不會有一天能量耗盡最終停下來?事實上,地球和永動機,是兩個原理。
  • 宇宙內沒有永動機,那麼地球依靠什麼動力,運轉了46億年?
    地球上沒有永動機,為何它能轉動46億年,背後是什麼動力?現如今的地球和之前地球有很大不同,環境的汙染和溫室效應的變化,都對這個地球造成了很大傷害,從發展科技開始,人類就一步步索取地球上的資源,資源的索取讓地球已經慢慢開始「空蕩蕩」,再也經受不住人類的「折騰」,現實就是這麼殘酷的,人類怎麼對待地球,地球就會怎樣對待人類,現在氣溫一直是直線升高的狀態,簡直是一個天然的大蒸籠。
  • 地球又不是永動機,為何可以一直自轉至今?原來都要靠它
    地球誕生至今已經有46億年的歷史了,在這發展的過程中地球也經過了很多的變化,曾經地球上就經歷了五次生物大滅絕,如今地球的環境也發生了變化,但是不管地球出現了怎樣的變化,唯一不變的就是地球至今都在保持著自轉。
  • 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。
  • 地球是永動機嗎?它會不會有一天能量耗盡最終停下來?
    既然永動機是不可能存在的,為何地球一直在自轉呢?它會不會有一天能量耗盡最終停下來? 在太陽系形成之前,這片區域是一片星雲。在這篇星雲中,遍布著氫和微量的其他元素。
  • 地球一直不停地轉動,同時比擬一臺永動機,它的動力來自哪裡?
    科技的力量讓我們開始不斷認識這個世界,認識大自然的力量,這個時候,我們已經明白地球其實是在圍繞太陽公轉,並且自身也有一定的轉速。當然,在人類沒有走出地球之前,我們還沒有更直觀的認知。我們立足於地球之上,自然是感受不到地球的轉動,只有走出地球之後,我們才能夠看到一個快速轉動的地球。可能有人認為,地球的自轉速度其實也沒有多快,可事實卻相反,地球的自轉速度非常快,你只要站在太空中,你就知道地球的轉速有多快了。除了地球在自轉之外,科學家同樣發現,宇宙中的其它天體都有自己一定的自轉速度,從理論上講,我宇宙中並沒有一顆絕對靜止的天體,也沒有一顆不在自轉的天體。
  • 如果不存在永動機,那為什麼地球一直在自轉?能量來自於哪裡?
    永動機是人們想像中的一種神奇的機器,它不需要外力的介入或者是只需要一個初始的能量,就可以持續不斷地做功,然而現在的我們都知道,由於能量守恆定律和熱力學定律的限制,這種永動機是不可能存在的。
  • 永動機不存在?地球為何自轉46億年不停止,它的能量是誰給的?
    ,因為永動機違背能量守恆定律,世界上根本沒有不消耗能量就可以對外做功的物體。人類幻想製造的永動機當然如果有人能夠發現新技術並且製造永動機申請專利,那麼他不僅可以成為世界首富,更將幫助人類徹底解決能源危機問題,有可能成為人類歷史上最偉大的發明之一,但是就目前來看,理論和實際都無法發明永動機,說到這裡,很多人就可能會感覺疑惑,既然整個世界甚至宇宙都遵守能量守恆定律,那麼就意味著宇宙也不可能存在永動機,可是我們的地球已經持續自轉了46億年之久,它難道不算一個永動機嗎
  • 地球形成於46億年前,如永動機一樣一直旋轉,它的動力來自哪裡?
    科技的力量讓我們開始不斷認識這個世界,認識大自然的力量,這個時候,我們已經明白地球其實是在圍繞太陽公轉,並且自身也有一定的轉速。當然,在人類沒有走出地球之前,我們還沒有更直觀的認知。直到人類在科技的幫助下,終於走出地球之後,站在太空中,我們才真正看到了地球的轉動。
  • 地球一直在轉,所以是個「永動機」?高中物理怎麼解釋?
    根據中學物理知識,「永動機」是不可能製成的,因為不管是第一類還是第二類永動機,都違背了能量守恆定律(也可是說第二類永動機違背了熱力學第二定律)!可是,有人會說了,地球一直在繞著太陽轉動,地球不就是個「永動機」麼?似乎有點道理哈,地球現在的確一直在轉動啊。
  • 如果說地球不是一個「永動機」,為何它旋轉了46億年還沒停下?
    引言:在地球內製造永動機似是一件不可能做到的事情,但放眼宇宙,宇宙內似存在大量永動天體,以熟悉的地球為例,它為何能旋轉數年?它所擁有的旋轉能力從何而來?根據這一規律,有科學家提出了「永動機」的概念,他們認為只要能掌控能量形式,讓留存於事物內部的能量永遠以動能的形式呈現,事物便有可能永久運動。單從理論角度來看,這一想法似乎是可行的,但從實踐角度來看,多年過去,並沒有人成功研製「永動機」,「永動機」仍是一個可想像而不可製造的事物。
  • 世界上沒有永動機,地球卻自轉不停息,這是為什麼?
    其實原因很好理解,因為這真的是一種不得不研究的東西,試想一個機器不需要外界輸入能量就能夠一直運動下去並且對外做功,如果人類有了這樣一臺機器,那麼就能夠實現很多難以實現的夢想,更能夠帶來重大的經濟效益,只可惜永動機的研究從本質上就錯了。因為一切的科學本質上都是對宇宙規律的探索和總結,但是永動機卻試圖發明出一種「規律」,這是人類所無法做到的。