為什么會有永動機 永動機的原理是什么
為了提供無限的能量,人們開始研發各種各樣的永動機,永動機是一種不需要消耗能量就能夠產生動能的東西,它們利用慣性以及力學的原,通過不斷的轉動,產生源源不斷的動力和能量,那么為什么會有永動機呢?永動機的原又是什么呢?
人們曾經夢想若能制成永動機,就可以在不消耗任何自然資源的情況下無中生有地獲得無限動力。永動機確實是一個極其誘人的設想!長期以來,很多人曾致力于永動機的開發研制,但是到目前為止,沒有任何一種永動機試驗成功。隨著自然科學的發展,我們逐漸認識到,永動機在工作原上是違背熱力學基本定律的,是不可能實現的。
熱力學的四個基本定律是自然科學中最為堅實的定律,它們是幾百年科學技術與經驗的結晶,至今未發現一例違反熱力學基本定律的例子。通常把永動機分為兩類:違反熱力學第一定律的第一類永動機、違反熱力學第二定律的第二類永動機。
熱力學第一定律(即能量守恒和轉換定律)指出,自然界中物質的能量可以從一種形式轉變為另一種形式,也可以從一個物體傳遞給另一個物體,但是在轉變或傳遞過程中能量總和保持恒定。不消耗能量就可以作功的&ld;第一類永動機&rd;不可能實現。
達&iddt;芬奇設計的永動機是第一類永動機的代表作,該裝置期望利用不均衡的力矩作用使輪子繞中心軸轉動,并源源不斷地輸出動力。但是,于在某一確定的位置所有圓球產生的力矩恰好相互抵消,因此該裝置根本無法實現&ld;永動&rd;。其后,大量利用慣性力、浮力、電磁力或毛細作用的第一類永動機相繼被實驗結果所否定。早在1586年荷蘭科學家斯蒂文在《靜力學基礎》一書中,通過詳細討論斜面上力的分解問題,明確指出利用力學方法無法制成永動機。基于實踐和論所證明的第一類永動機不可能實現的事實,法蘭西科學院于1775年通過決議,拒絕審&ld;表現永恒運動的任何機器&rd;。
第二類永動機是只從一個能量源獲取一定動力并永遠運轉的裝置。19世紀80年代,美國的發明家甘姆埃設計了一種以液氨為工作介質的&ld;零度發動機&rd;。甘姆埃認為,液氨從周圍環境吸收熱量,氣化后體積膨脹,推動活塞,輸出推動力,然后自動凝結,放熱給環境。個循環過程中能量是守恒的,并且于能量轉換,輸出的功最終也會以熱量的形式釋放在環境中,這樣環境的能量就取之不竭,上述過程循環往復進行,就可以源源不斷做功。當時,該設計居然得到了美國海軍和美國總統的認可。盡管該裝置并不違背熱力學第一定律,但卻與熱力學第二定律相悖,也是無法實現的。
熱力學第二定律指出,不可能從單一熱源取熱并使之完全轉換為功,而不對環境造成任何影響。熱力學第二定律強調了熱量傳遞過程的方向性,熱量可以自發地從高溫物體向低溫物體轉移,但卻必須消耗一定量的功才有可能使熱量從低溫物體向高溫物體轉移。甘姆埃的&ld;零度發動機&rd;實際上就是一種從單一熱源獲取熱量并將之轉換為功的機械,液態氨從高溫環境中吸熱、氣化過程是自發進行的,但氣態氨的凝結放熱過程卻必須有一個溫度低于環境溫度的冷源,維持這個冷源是需要消耗能量的,因此該裝置也無法實現&ld;永動&rd;。
科學研究永無止境,但無中生有、不勞而獲是不可能的。盡管科學實踐已經證明了永動機根本無法實現,可目前社會上仍充斥著各種永動機的幻想。其實這些想法要么根本經不起檢驗,要么實際上是使用紐扣電池等驅動的騙局。這些幻想家們往往拒絕真正的科學交流,比如有一個美國人丹尼斯&iddt;李聲稱:&ld;我們不去和世界科學家和科學刊物打交道;我們相信一個普通人根據常識能夠看到放在他們面前的證據,自己做出決定;我們相信你不需要科學家來替你思考。&rd;他用這樣的反科學語言來宣傳無需消耗任何能源的發電機,其最終目的是騙取錢財。