永动机 2012.13班 孙雨辰.doc

永动机2012级13班 孙雨辰一、永动机不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，故称为“第一类永动机”。如图:在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”。例如下图：二 永动机分类：1.第一类永动机 历史上有不少人有过这样美好的愿望：制造一种不需要动力的机器，它可以源源不断的对外界做功，这样可以无中生有的创造出巨大的财富来，在科学历史上从没有过永动机成功过，能量守恒定律的发现，使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有的制造能量。因此根本不能制造永动机。它违背热力学第一定律：物体内能的增加等于物体从外界吸收的热量与物体对外界所做功的总和。 2.第二类永动机曾经有人设计一类机器，希望它从高温热库（例如锅炉）吸取热 量后全部用来做功，不向低温热库排出热量。这种机器的效率不是可以达到100%了吗？这种机器不违背能量守恒定律，但是都没有成功。人们把这种只从单一热库吸热，同时不间断的做功的永动机叫第二类永动机。这种永动机不可能制成，是因为机械能与内能的转化具有方向性：机械能可以转化内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引起其它变化。从研究永动机得到的意外收获 前已提及，英国科学家焦耳也曾被永动机这一“奇妙”的发明所吸引，并为此做了一二十年的实验，但最后他留给后世的并不是永动机，而是证明永动机不可能的“热功当量定律”，这应该算是研究永动机得到的意外收获。 斯台文是这方面的另一个例子。在他那个时代（16世纪末17世纪 初），有一种永动机是广泛被谈论着的，如图233所示，有14个能滚动的很重的铁球用链子连起来放在一个三棱体上。三棱体的一边比较斜，一边比较陡，且斜的一边比陡的一边长些。永动机的制造者们相信，斜的一边上有4个重铁球，陡的一边只有两个重铁球，4个铁球的下滑力自然比两个铁球大，整个装置就会如箭头所指示的方向滑下来。一旦左边滑下去一个重球，右边一定同时补充上一个重球，左边的斜面上依然是4个重球，右边的斜面上仍只有两个重球，永远是左边的下滑力大于右边的下滑力，球链就会永远不断地运动下去。荷兰科学家斯台文在研究这种永动机时，从经验出发判断它不可能永动，因为左边球虽多，但斜面缓，每个球产生的向下拉力小，右边球虽少，但斜面陡，每个球产生的向下拉力大，结果两边斜面向下的拉力一样大。至此，斯台文并没有停止思维，他又把该问题进一步引向深入：由于球的个数跟斜面的长度成正比，每个球都是一样重，所以各边球的总重也一定跟斜面长成正比，即下面公式成立： 这就是有名的两个斜面上力量平衡的定律。 焦耳和斯台文的发现告诉我们，对一些完全错误的理论和发明，也不应该用绝对的观点看待它们，错误中隐含有某些成功，有时候会起到意想不到的作用。究竟谁能从错误中抓到这些成功，就看各人的思维方法了。 3.第三类永动机脱离力学知识，脱离地球引力，在真空中运行。 科学在不断进步，永动机的研究却从来没有停止。中国乃至世界不知有多少民间科学家甚至专家，学者，教授，花费了大量宝贵的时间、金钱、心血来坚持不懈地寻找这样一种不存在的事物，不能不令人扼腕。他们之中当然也不乏别有用心的骗子，常见的手法是出售或转让他的“永动机图纸”、“永动机技术”等等。其实，只要一些最最基本的物理学常识，就可以识破这种骗术。 4.第四类永动机2012年中国首次出现第四类永动机论调，提出熵的概念拓展与微观离散不可能达到熵最大等问题，有人认为这是个很好的想法，但其正确性还有更待深入研究。 不管是1 2 3 4哪一类的永动机其出发点都是好的，都是为了人类科学的进步而