5 фактов о попытках создания вечного двигателя

Идея вечного двигателя не давала покоя ученым на протяжении нескольких веков, однако все попытки оказывались бесполезными. Согласно задумке, устройство должно было получать большее количество полезной работы, чем количество переданной ему извне энергии. Однако существование такой машины невозможно, потому что это нарушает первый и второй законы термодинамики. Т&Р объясняют, кто и как пытался создать вечный двигатель.

Вечный двигатель Орфиреуса

Саксонский врач, алхимик, инженер Иоганн Эрнст Элиас Бесслер, также известный как Орфиреус, в XVIII веке заявил о создании вечного двигателя. Он был в форме колеса диаметром около четырех метров, выполнен из дерева. Машину поместили в отдельную комнату, в которую запрещено было заходить, и открыли дверь через 14 дней — двигатель продолжал работу. К изобретению относились скептически, однако само появление необычной машины вызвало интерес, и люди с разных стран стали приезжать в немецкий город Мерзебург. На показе прибора Орфиреус смог заработать. Ученого просили раскрыть секрет работы вечного двигателя, но ученый отказывался. Тогда начали распространяться слухи о том, что машина работает благодаря действиям людей, которые дергают нити в соседних комнатах. Существует предположение, что Орфиреус самостоятельно разрушил свое изобретение, так как судьба вечной машины неизвестна до сих пор.

Колесо Бхаскары

Индийский математик и астроном XII века Бхаскара — один из первых ученых, который задумался о создании вечного двигателя. Конструкция была достаточно простой: деревянное колесо с вогнутыми спицами, внутри наполненными ртутью, движется благодаря перемещению жидкости. Колесо находится в состоянии дисбаланса и поэтому вращается.

В XII веке это изобретение действительно считалось большим научным достижением, однако сейчас конструкция кажется простой, а «вечность» двигателя достаточно сомнительна: на движение ртути влияет множество внешних факторов, например температура, влажность, способные остановить работу.

Водяной винт

Английский врач, философ-мистик Роберт Фладд верил в существование потусторонних сил и темную магию, поэтому научное сообщество относилось к Фладду скептически и не принимало всерьез его изобретения. Философ постарался создать механизм вечного двигателя и создал водяной винт в начале XVII века. Колесо вращалось посредством циркуляции воды и создавалось для упрощения работы фермеров, которые были вынуждены постоянно отвозить тонны зерна к водяным мельницам и отвозить обратно.

Часы Кокса

Лондонский ювелир и изобретатель Джеймс Кокс — создатель таких известных часовых аппаратов, как «Павлин» и « Серебряный лебедь». Вечные часы изобретатель создал в 1774 году. Механизм работал благодаря движению ртути: она поднималась и опускалась под действием атмосферного давления по стеклянной трубке. Благодаря этому части механизма уравновешивались, а грузы оставались поднятыми. Сейчас часы хранятся в Музее Виктории и Альберта без ртути и в недвижимом состоянии.

Батарейка Николае Василеску-Карпена

В 50-х годах XX века румынский физик и инженер Николае Василеску-Карпен создал батарею, которая может функционировать и сегодня. Изобретение называют «столбом Карпена», он выдавал электрическое напряжение более 60 лет, затем механизм остановили, но батарейка способна работать и сейчас. До сих пор нет единого научного объяснения, почему изобретение работает и по какому принципу. Механизм состоит из гальванометрического двигателя, выключателя, который замыкает и размыкает цепь. Электролитом является серная кислота. Благодаря этому элементы восстанавливают заряд и меняют полярность на противоположную. Устройство находится в Национальном техническом музее Димитрия Леонида.

Любовь Карась

Теги

#история

#энергия

#изобретение

#изобретательство

#изобретения

#вечный двигатель

Почему невозможен вечный двигатель первого рода?

Из
этого фундаментального закона следует
невозможность создания вечного двигателя
первого рода. Закон сохранения энергии
гласит, что энергия ниоткуда не появляется
и никуда бесследно не исчезает, а лишь
принимает новые для себя формы.

Вечный двигатель
первого рода — воображаемая система,
способна совершать работу (т.е. производить
энергию) неограниченное время без
доступа энергии извне. Реальная подобная
система может совершать работу только
засчет убыли своей внутренней энергии.
Но эта работа будет ограничена, так как
запасы внутренней энергии системы не
бесконечны.

Тепловой двигатель
для производства энергии должен выполнять
определенный цикл, а значит — каждый раз
возвращаться в начальное состояние.
Первое начало термодинамики гласит,
что двигатель для совершения работы
должен получать энергию извне. Вот
почему невозможно построить вечный
двигатель первого рода.

20. Как связаны друг
    с другом теплоемкости при постоянном
    давлении и постоянном объеме?

21. Как вычислить
    работу при изобарном процессе?

В изобарном процессе
(p = const) работа, совершаемая газом,
выражается соотношением:

A = p (V2 – V1) = pΔV.

22. За счет чего
    совершается работа при изотермическом
    и адиабатическом процессах?

В изотермическом
процессе температура газа не изменяется,
следовательно, не изменяется и внутренняя
энергия газа, ΔU = 0.Первый закон
термодинамики для изотермического
процесса выражается соотношением Q =
A.Количество теплоты Q, полученной газом
в процессе изотермического расширения,
превращается в работу над внешними
телами. При изотермическом сжатии работа
внешних сил, произведенная над газом,
превращается в тепло, которое передается
окружающим телам.
Работа газа в адиабатическом процессе
выражается через температуры T1 и T2
начального и конечного состояний:

A = CV (T2 – T1).

23. Чему равна
    работа при изохорном процессе?

В изохорном процессе
(V = const) газ работы не совершает, A = 0.

24. Какими кривыми
    описываются изотерма и адиабата и как
    они выглядят в координатах «p
    – V»?

25. Какой процесс
    называется круговым? В чем разница
    между обратимым и необратимым процессом?

26. Что такое
    термический коэффициент полезного
    действия кругового процесса?

27. В чем суть
    неравенства Клаузиуса для энтропии
    замкнутой системы? Как формулируется
    второе начало термодинамики?

Второе
начало термодинамики является
законом, в соответствии с которым
макроскопические процессы, протекающие
с конечной скоростью, необратимы. второе
начало термодинамики —
физический принцип, накладывающий
ограничение на направление процессов,
которые могут происходить в термодинамических
системах.Второе начало термодинамики
запрещает так называемые вечные
двигатели второго рода, показывая,
чтокоэффициент полезного действияне
может равняться единице, поскольку для
кругового процесса температура
холодильника не может равняться
абсолютному нулю.Второе начало
термодинамики является постулатом,
не доказываемым в рамках
классическойтермодинамики. Оно было
создано на основе обобщения опытных
фактов и получило многочисленные
экспериментальные подтверждения.

Неравенство Клаузиуса:
Количество теплоты, полученное системой
при любом круговом процессе, делённое
на абсолютную температуру, при которой
оно было получено (приведённое количество
теплоты), неположительно.

Почему создание вечного двигателя невозможно

Если бы вечный двигатель можно было построить, мировые энергетические проблемы были бы решены за одну ночь. Как следует из названия, вечный двигатель — это машина, которая постоянно движется. Это означает, что он никогда не останавливается. Никогда не. Несмотря на то, что многие ученые и изобретатели пытались создать вечный двигатель, теперь мы знаем, что построить его невозможно. Почему? Проще говоря, потому что это нарушило бы первый или второй закон термодинамики или оба закона.

В поисках вечного двигателя

Люди веками пытались создать вечный двигатель. Самые ранние упоминания о таких потенциальных машинах относятся к Средним векам. На протяжении веков такие люди, как индийский математик и астроном Бхаскара II, французский архитектор Виллар де Оннекур и даже единственный и неповторимый Леонардо да Винчи, придумывали описания и чертежи потенциальных вечных двигателей.

Пожалуй, самая известная попытка создания вечного двигателя датируется 18 веком во Франции. Блез Паскаль искал способ сделать машину, и, хотя ему это не удалось, в конце концов он изобрел раннюю форму колеса рулетки. Без Паскаля у нас, возможно, никогда не было бы огромного количества игр в рулетку, которые у нас есть сегодня, таких как американская рулетка, европейская рулетка и японская рулетка, которые доступны на таких онлайн-сайтах, как カスモボーナス (Casumo Bonus).

Почему невозможно построить вечный двигатель?

Поиски вечного двигателя продолжаются и по сей день, несмотря на научный факт, что из-за фундаментальной физики нашей вселенной построить настоящий вечный двигатель невозможно. Почему? Итак, первый закон термодинамики — это закон сохранения энергии, который гласит, что энергия всегда сохраняется. Это означает, что его нельзя создать или уничтожить. Вместо этого энергия переходит из одной формы в другую. Чтобы машина продолжала двигаться, прилагаемая энергия должна оставаться с машиной без каких-либо потерь. Следовательно, вечный двигатель невозможен.

Теоретически, чтобы построить машину, нужно много чего сделать. Например, в машине не должно быть трущихся частей из-за возникающего трения, в результате чего машина теряет свою энергию в виде тепла. Кроме того, машина должна работать в вакууме, потому что работа машины в любом другом месте будет означать потерю энергии из-за трения о воздух. Звук также является формой энергии, поэтому вечный двигатель вообще не должен издавать звука.

Несмотря на то, что приведенные выше факты должны ясно иллюстрировать, почему вечный двигатель невозможен, позвольте нам, ради аргумента, сказать, что мы в состоянии решить вышеупомянутые препятствия и действительно построить машину. Даже если бы мы могли, мы не смогли бы получить из него вечную энергию. Энергия будет только до той суммы, которая используется в качестве входных данных или для начала движения. В реальном мире эта гипотетическая машина была бы просто типом накопителя энергии. Помните, энергия всегда должна исходить из чего-то. Его никогда нельзя создать. Итак, даже если бы вы могли создать машину, вам понадобилась бы энергия, чтобы начать движение.

Никогда не говори никогда?

Наука постоянно меняется. То, что когда-то казалось невозможным, теперь возможно, и по мере того, как ученые узнают все больше и больше о Вселенной, вещи, которые сейчас кажутся невозможными, вполне могут стать возможными в будущем. Однако, чтобы построить вечный двигатель, нам пришлось бы получить новые знания, которые на самом деле нарушают известные нам законы физики.

Выберите одну из следующих категорий, чтобы просмотреть связанные страницы:

Поделитесь этой страницей

Tweet

Физика вечных двигателей

Что такое вечный двигатель?

Вечный двигатель — это (как следует из названия) машина, которая постоянно движется; это никогда не останавливается. Всегда. Поэтому, если вы создадите его сегодня и запустите, он будет работать до Большой заморозки. Назвать это «долгое время» — значит преуменьшить эпические масштабы.

Если вы не в курсе, Большая заморозка — теоретический конец всего. Это точка, в которой Вселенная расширилась настолько, что достигает состояния с нулевой термодинамической свободной энергией. Другими словами, это точка, в которой космос в целом не сможет поддерживать движение. Все пространство-время будет находиться при абсолютном нуле (самой низкой из известных температур, при которой прекращается всякое движение).

Короче говоря, Большая заморозка — это, по сути, время вечной, нескончаемой, абсолютно неподвижной тьмы. К счастью, это произойдет не раньше, чем через 100 триллионов лет.

В любом случае важно помнить, что настоящий вечный двигатель сможет работать как минимум столько же.

В Интернете есть много проектов, которые претендуют на то, чтобы быть рабочими проектами вечных двигателей. Если вы посмотрите на эти конструкции, не слишком неправдоподобно думать, что некоторые из этих машин могут (при правильном проектировании) двигаться без остановки. И если бы мы могли это сделать, последствия были бы ошеломляющими. По сути, у нас был бы вечный источник энергии. Более того, было бы бесплатно энергия.

К сожалению, благодаря фундаментальной физике нашей вселенной вечный двигатель невозможен.

Теперь я знаю, что, вероятно, есть много людей, которые говорят: «В науке никогда не следует говорить «никогда». И достаточно справедливо. Я допускаю, что новые знания могут прийти; однако для того, чтобы вечный двигатель стал возможным, это новое знание должно было бы сломать физику в том виде, в каком мы ее знаем. Мы ошибались бы почти во всем, и почти ни одно из наших наблюдений не имело бы никакого смысла.

Если это не «невозможно», то это самое близкое, что только можно получить в науке. Итак, давайте разберем вечные двигатели и объясним, почему мы никогда не сможем их создать.

Физика вечного двигателя

Первый закон термодинамики — закон сохранения энергии. Он утверждает, что энергия всегда сохраняется. Это означает, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена. Вместо этого он просто переходит из одной формы в другую. Чтобы машина продолжала двигаться, прилагаемая энергия должна оставаться с машиной без каких-либо потерь. Только из-за этого невозможно построить вечный двигатель.

Почему? Чтобы построить вечный двигатель, мы должны сделать много вещей:

1.) В машине не должно быть никаких «трущихся» частей: Любая движущаяся часть не должна касаться других частей. Это из-за трения, которое будет создано между ними. Это трение в конечном итоге приведет к тому, что машина потеряет свою энергию в виде тепла. Сделать поверхности гладкими недостаточно, так как нет идеально гладкого объекта. Тепло всегда будет выделяться, когда две части трутся друг о друга (и это выделение тепла есть передача энергии, т. е. двигатель 9).0046 теряет энергии).

2.) Машина должна работать в вакууме (без воздуха): причина этого связана с причиной, указанной в первом. Эксплуатация машины в любом месте приведет к потере энергии машины из-за трения между движущимися частями и воздухом. Хотя энергия, теряемая из-за трения о воздух, очень мала, помните, мы говорим здесь о вечных двигателях , если есть механизм потерь, в конце концов, машина все равно потеряет свою энергию и выйдет из строя (даже если это займет много времени, много времени).