Вечный двигатель первого рода: Вечный двигатель первого рода

Содержание

Вечный двигатель первого рода | это… Что такое Вечный двигатель первого рода?

Ве́чный дви́гатель (лат. Perpetuum Mobile) — воображаемое устройство, позволяющее получать полезную работу, большую, чем количество сообщённой ему энергии (КПД больше 100 %).

Содержание

1 Современная классификация вечных двигателей
2 История
3 Неудачные конструкции вечных двигателей из истории
4 Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель
5 Известные изобретатели вечных двигателей
6 Литература
7 Примечания

Современная классификация вечных двигателей

Вечный двигатель первого рода — двигатель (воображаемая машина), способный бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Их существование противоречит первому закону термодинамики. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал.
Вечный двигатель второго рода — воображаемая машина, которая будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел (см. Демон Максвелла). Они противоречат второму закону термодинамики. Согласно Второму началу термодинамики, все попытки создать такой двигатель обречены на провал.

История

Индийский или арабский перпетуум мобиле с небольшими косо закрепленными сосудами, частично наполненными ртутью.

Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. Не менее затруднительно назвать и первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в., хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде^[1]. В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своем стихотворении, датируемом примерно 1150 г. , описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе». Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики, приблизительно к XIII веку. К XVI — XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран. Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя.

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

Рис. 1. Одна из древнейших конструкций вечного двигателя

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо, в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага, должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным. Дифференциальная причина этого факта заключается в том, что хотя справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.

Рис. 2. Конструкция вечного двигателя, основанного на законе Архимеда

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда. Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Здесь не учтено следующее: выталкивающая сила — это разница между давлениями воды, действующими на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, приведённой на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. И она будет превышать суммарную силу, действующую на остальные баки. Поэтому вся система просто прокрутится по часовой стрелке, пока не выльется вода.

Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

В 1775 году Парижская академия наук приняла решения не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания.

В Российской Федерации заявки на патентование вечного двигателя не рассматриваются, хотя Андрею Мельниченко они были выданы: Сайт Роспатента login: guest password: guest

Заявки на патент:

№ 2006142180 (2008. 06.10) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ ЭНЕРГИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ (Заявки на российские изобретения (рус.))

№ 2005138780 (2007.07.20) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ ЭНЕРГИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ (Заявки на российские изобретения (рус.))

№ 2005128940 (2007.03.27) СПОСОБ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ УСИЛЕНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ ПРИ РЕЗОНАНСНОЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН (Заявки на российские изобретения (рус.))

№ 2005100451 (2006.06.20) СПОСОБ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ИЗ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ (Заявки на российские изобретения (рус.))

Известные изобретатели вечных двигателей

Бесслер, Иоганн Эрнст Элиас
Чернышевский, Николай Гаврилович

Литература

Вознесенский Н. Н. О машинах вечного движения. М., 1926.
Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель. М., 1922.
Кирпичёв В. Л. Беседы по механике. М.: ГИТЛ, 1951.
Мах Э. Принцип сохранения работы: История и корень его. СПб., 1909.
Михал С. Вечный двигатель вчера и сегодня. М.: Мир, 1984.
Орд-Хьюм А. Вечное движение. История одной навязчивой идеи. М.: Знание, 1980.
Перельман Я. И. Занимательная физика. Кн. 1 и 2. М.: Наука, 1979.
Петрунин Ю. Почему идея вечного двигателя не существовала в античности? // Петрунин Ю.Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82

Примечания

↑ ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Наиболее ранние сведения о вечных двигателях

Вечный двигатель первого рода | это… Что такое Вечный двигатель первого рода?

Содержание

1 Современная классификация вечных двигателей
2 История
3 Неудачные конструкции вечных двигателей из истории
4 Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель
5 Известные изобретатели вечных двигателей
6 Литература
7 Примечания

Современная классификация вечных двигателей

Вечный двигатель первого рода — двигатель (воображаемая машина), способный бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Их существование противоречит первому закону термодинамики. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал.
Вечный двигатель второго рода — воображаемая машина, которая будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел (см. Демон Максвелла). Они противоречат второму закону термодинамики. Согласно Второму началу термодинамики, все попытки создать такой двигатель обречены на провал.

История

Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. Не менее затруднительно назвать и первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в. , хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде^[1]. В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своем стихотворении, датируемом примерно 1150 г., описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе». Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики, приблизительно к XIII веку. К XVI — XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран. Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя.

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

Рис. 1. Одна из древнейших конструкций вечного двигателя

Рис. 2. Конструкция вечного двигателя, основанного на законе Архимеда

Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

Заявки на патент:

№ 2006142180 (2008.06.10) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ ЭНЕРГИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ (Заявки на российские изобретения (рус.))

Известные изобретатели вечных двигателей

Бесслер, Иоганн Эрнст Элиас
Чернышевский, Николай Гаврилович

Литература

Вознесенский Н. Н. О машинах вечного движения. М., 1926.
Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель. М., 1922.
Кирпичёв В. Л. Беседы по механике. М.: ГИТЛ, 1951.
Мах Э. Принцип сохранения работы: История и корень его. СПб., 1909.
Михал С. Вечный двигатель вчера и сегодня. М.: Мир, 1984.
Орд-Хьюм А. Вечное движение. История одной навязчивой идеи. М.: Знание, 1980.
Перельман Я. И. Занимательная физика. Кн. 1 и 2. М.: Наука, 1979.
Петрунин Ю. Почему идея вечного двигателя не существовала в античности? // Петрунин Ю.Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82

Примечания

↑ ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Наиболее ранние сведения о вечных двигателях

Вечный двигатель первого рода | это… Что такое Вечный двигатель первого рода?

Содержание

1 Современная классификация вечных двигателей
2 История
3 Неудачные конструкции вечных двигателей из истории
4 Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель
5 Известные изобретатели вечных двигателей
6 Литература
7 Примечания

Современная классификация вечных двигателей

Вечный двигатель первого рода — двигатель (воображаемая машина), способный бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Их существование противоречит первому закону термодинамики. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал.
Вечный двигатель второго рода — воображаемая машина, которая будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел (см. Демон Максвелла). Они противоречат второму закону термодинамики. Согласно Второму началу термодинамики, все попытки создать такой двигатель обречены на провал.

История

Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. Не менее затруднительно назвать и первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в., хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде^[1]. В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своем стихотворении, датируемом примерно 1150 г., описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе». Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики, приблизительно к XIII веку. К XVI — XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран. Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя.

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

Рис. 1. Одна из древнейших конструкций вечного двигателя

Рис. 2. Конструкция вечного двигателя, основанного на законе Архимеда

Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

Заявки на патент:

№ 2006142180 (2008.06.10) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ ЭНЕРГИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ (Заявки на российские изобретения (рус. ))

Известные изобретатели вечных двигателей

Бесслер, Иоганн Эрнст Элиас
Чернышевский, Николай Гаврилович

Литература

Вознесенский Н. Н. О машинах вечного движения. М., 1926.
Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель. М., 1922.
Кирпичёв В. Л. Беседы по механике. М.: ГИТЛ, 1951.
Мах Э. Принцип сохранения работы: История и корень его. СПб., 1909.
Михал С. Вечный двигатель вчера и сегодня. М.: Мир, 1984.
Орд-Хьюм А. Вечное движение. История одной навязчивой идеи. М.: Знание, 1980.
Перельман Я. И. Занимательная физика. Кн. 1 и 2. М.: Наука, 1979.
Петрунин Ю. Почему идея вечного двигателя не существовала в античности? // Петрунин Ю.Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82

Примечания

↑ ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Наиболее ранние сведения о вечных двигателях

Вечный двигатель первого рода невозможен так как

В продолжение нашего курса «Физика для чайников» начнем рассматривать основы такого важнейшего раздела как термодинамика.

Активное развитие термодинамики началось в девятнадцатом веке. Именно тогда люди начали строить первые паровые машины, а потом активно внедрять их в производство.

Началась промышленная революция, и, естественно, всем хотелось увеличить коэффициент полезного действия машин, чтобы произвести больше продукции, доехать подальше и в конце-концов получить больше денег.

Все это очень хорошо стимулировало развитие науки и наоборот. Но давайте ближе к сути вопроса.

Парогенераторная прожекторная установка

Термодинамика – раздел физики, изучающий макроскопические системы, их наиболее общие свойства, способы передачи и превращения энергии в таких системах.

Что такое макроскопические системы? Это системы, состоящие из очень большого числа частиц. Например, баллон с газом или воздушный шар.

Описание таких систем методами классической механики просто невозможно – ведь мы не можем измерить скорость, энергию и другие параметры каждой молекулы газа в отдельности. Тем не менее, поведение всей совокупности частиц подчиняется статистическим закономерностям.

По сути любой видимый нами (невооруженным глазом) предмет может быть определен как термодинамическая система.

Термодинамическая система

Термодинамическая система – реально или мысленно выделяемая макроскопическая физическая система, состоящая из большого числа частиц, не требующая для своего описания привлечения микроскопических характеристик отдельных частиц. Соответственно, для описания термодинамической системы используются макроскопические параметры, не относящиеся к каждой частице, но описывающие систему целиком. Это температура, давление, объем, масса системы и проч.

Важно отметить, что термодинамические системы могут быть замкнутыми и незамкнутыми. Замкнутая система – это такая система, которую при помощи реальной или воображаемой оболочки оградили от окружающей среды, при этом количество частиц в системе остается постоянным.

Замкнутая система

Система может находится в разных состояниях. Например, мы взяли баллон с газом и начали его нагревать.

Тем самым мы изменили энергию молекул газа, они стали двигаться быстрее, и система перешла в какое-то новое состояние с более высокой температурой.

Но что будет, если систему оставить в покое? Тогда система через какое-то время придет в состояние термодинамического равновесия.

Что это значит?

Термодинамическое равновесие – это состояние системы, в котором ее макроскопические параметры (температура, объем и др. ) остаются неизменными с течением времени.

Термодинамика стоит на трех своих столпах. Существуют три основных постулата или три закона термодинамики. Они называются соответственно первым, вторым и третьим началами термодинамики. Рассмотрим первое начало или первый закон термодинамики.

Первое начало термодинамики

Первое начало термодинамики гласит:

В любой изолированной системе запас энергии остается постоянным.

К слову, у данного постулата есть еще несколько эквивалентных формулировок. Приведем их ниже:

Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение внутренней энергии системы, а также на совершение работы против внешних сил.

Невозможен вечный двигатель первого рода (двигатель, совершающий работу без затраты энергии).

Запишем также математическое выражение первого начала термодинамики:

Здесь Q — количество теплоты, дельта U — изменение внутренней энергии, A — работа против внешних сил. Для различных термодинамических процессов в силу их особенностей запись первого начала будет выглядеть по-разному.

Почему невозможен вечный двигатель первого рода?

Людей издревле привлекала ее величество Халява. Философский камень, превращающий любой металл в золото, скатерть самобранка, с которой не нужно готовить, джин, исполняющий любые желания. Еще одной такой идеей была идея вечного двигателя.

Если никто не пытался найти скатерть-самобранку, то вечный двигатель пытались изобрести очень много раз. На протяжении веков разные люди спрашивали себя: как построить вечный двигатель? Согласно историческим записям первым такую попытку предпринял в двенадцатом веке некий индийский ученый.

Затем было еще множество попыток, в том числе плотно занимался вопросом и Леонардо да Винчи. Наконец, в девятнадцатом веке светлые головы Германа Гельмгольца и Джеймса Джоуля сформулировали первое начало динамики и подтвердили его опытами, чем развеяли все сомнения.

В помощь также статья, о том, как делать презентацию в ворде и powerpoint.

Вечный двигатель Леонардо да Винчи

Вечный двигатель невозможен, потому что так устроен мир. Об этом говорят нам законы термодинамики. Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты, полученное системой, идет на изменение внутренней энергии системы, а также на совершение работы против внешних сил.

Например, газ, помещенный в цилиндр с поршнем, получая определенное количество теплоты, увеличивает свою внутреннюю энергию, молекулы движутся быстрее, газ занимает больший объем и толкает поршень (работа против внешних сил).

Иными словами, если работа совершается без внешнего притока энергии, она может совершаться лишь за счет внутренней энергии системы, которая рано иди поздно иссякнет, преобразовавшись в совершенную работу, на чем все закончится и система придет к состоянию термодинамического равновесия.

Ведь энергия в мире никуда не уходит и не приходит, ее количество остается постоянным, а меняется лишь форма. Конечно, Вы обратили внимание на то, что речь идет о так называемом вечном двигателе первого рода (который может совершать работу без энергии).

Спешим заверить, существование вечного двигателя второго рода также невозможно и объясняется вторым началом термодинамики, о котором мы поговорим в ближайшем будущем.

Энергия и ее формы

Надеемся, знакомство с термодинамикой прошло для Вас приятно и Вы полюбите ее всем сердцем. Если же этого не произойдет, Вы всегда можете поручить выполнение задач по термодинамике нашим авторам, пока сами занимаетесь более приятными делами.

Вечный двигатель: что это, как работает, концепты

«Вечный двигатель». Даже если между вами и наукой лежит огромная пропасть, вы наверняка не раз слышали это словосочетание. Во все времена ученые и не очень люди были одержимы им, пытались его создать.

Это настоящая панацея науки, способная исцелить мир от нехватки энергии и принести очень много пользы как прямо сейчас, так и в долгосрочной перспективе на многие тысячи лет вперед. На то этот двигатель и вечный.

Но что это вообще такое, как его изобрести, если это можно сделать? Есть ли уже концепции, а может даже прототипы? Об этом мы с вами сегодня и поговорим.

Что это такое

Сперва нужно разобраться в том, что это вообще такое. Людям, незнакомым с наукой может показаться, что это просто любое устройство, которое может работать бесконечно долго. Но это далеко не так.

Вечным двигателем первого рода называют механизм, который должен неограниченное количество времени вырабатывать энергию. Достигается это увеличением его КПД за пределы ста процентов. То есть он просто вырабатывает больше энергии, чем потребляет. Ну и делает это бесконечно долго, так как питает сам себя.

Вечный двигатель это то, что невозможно даже в теории

Но есть еще и вечный двигатель второго рода, с которым все тоже непросто. Это устройство должно полностью превращать потребляемую энергию в работу. Если к первому есть куча вопросов, то ко второму их нет вообще, потому что он не может быть построен в принципе. Сама мысль идет в разрез с первыми двумя законами термодинамики. Так что существование этой концепции в нашей Вселенной невозможно.

Сама концепция вечного двигателя второго рода противоречит первому и второму законам термодинамики, поэтому не может существовать.

Некоторые могут сказать, что вся Вселенная – это нечто вроде вечного двигателя. Она вырабатывает колоссальное количество энергии, и сама себя обеспечивает топливом для существования.

Неизвестно, как умрет Вселенная, но, скорее всего, точно умрет. Звезды рано так или иначе затухнут, а все остальное либо умрет в холоде, либо поглотится черными дырами, которые в конце концов пожрут друг друга.

Это лишь один из возможных сценариев. Поэтому космос, скорее всего, тоже не вечен.

Даже вращающиеся планеты рано или поздно лишаться своей кинетической энергии и остановятся. Мы этого не замечаем, потому что в космических масштабах потери энергии крайне малы, но они есть.

Вселенная

Вечный двигатель не обязательно должен работать до конца времен. Возможно, он тоже когда-нибудь остановится под влиянием тех или иных факторов. Но главное требование к нему и не звучит как «должен работать вечно». Нет, он должен вырабатывать больше энергии, чем тратить на работу. Тогда он всегда сможет самостоятельно обеспечивать себя топливом.

Как запатентовать такое изобретение

Сегодня получить патент можно на все что угодно. Все, кроме вечного двигателя. Патентное бюро США перестало принимать такие патенты еще в начале прошлого века, а Парижская академия наук – еще на пару десятков лет раньше.

Даже если вдруг вы обойдете законы физики и изобретете такое устройство, то максимум, что вам дадут, это Нобелевскую премию. Ну и спасибо скажут за неоценимый вклад в развитие науки и всего человечества.

Как построить вечный двигатель

Концепций такого устройства существовало и существует огромное множество. Все, кому не лень пытаются создать вечный двигатель, но еще никто не смог представить даже работающий прототип.

Поэтому, если вам кто-то в интернете скажет, что изобрел вечный двигатель, посмейтесь ему в лицо. Все концепты либо вообще не проходили испытаний, либо просто проваливали их. Ниже мы разберем самые интересные из них.

Возможно, вам даже покажется, что они действительно могут работать вечно, но знайте, что это не так. И скоро вы поймете, почему.

Первый из первых

Доподлинно неизвестно, кто первым заговорил о возможности постройки механизма, который будет вечно вырабатывать энергию. Но пионером в этой области принято считать математика из Индии Бхаскару Второго.

Примерно так выглядел концепт первого вечного двигателя

В своих записях от 12-века он описывал устройство, которое вращается благодаря перетеканию жидкости внутри небольших трубочек, расположенных в колесе. Чаще всего это была ртуть, но рассматривались и другие варианты. Жидкость перетекает из одного конца трубки в другой и таким образом заставляя колесо вращаться.

Звучит просто, как все гениальное, но в реальной жизни приходит в физика и все обламывает. Рано или поздно эти трубки уравновесят друг друга, и колесо остановится.

Если сделать только две трубки, то они будут перешивать друг друга гораздо дольше, но толку от такого «двигателя» крайне мало. Это все равно что подуть на ветряк, чтобы он превратил это в энергию.

Таким даже лампочку не запитаешь.

Идея Бхаскары понравилась многим изобретателям, и они пытались модифицировать ее, повесив грузы вместо трубочек с жидкостью или заменив ртуть на что-то другое. Но ни одна из «модификаций», конечно же, не сработала.

Вечный двигатель на магнитах

Пожалуй, это один из самых известных концептов вечного двигателя, на котором пытаются заработать деньги все, кому не лень. Есть даже настоящие финансовые пирамиды, организованные для якобы инвестиций в развитие такого проекта. Не будем показывать пальцем, да мы здесь и не за этим.

Одна из вариаций на тему вечного двигателя Бхаскара

Суть этого двигателя очень проста, поэтому на нем все так и «хайпят». Но проблема заключается в том, что даже лучший в мире магнит рано или поздно размагнитится, и двигатель остановится. Нельзя построить вечный двигатель из невечных материалов – так это не работает.

Кому первому пришла в голову идея вечного двигателя на магнитах, неизвестно. Самый популярный персонаж в этой области – инженер из Южной Африки Майкл Брэйди.

Он смог запатентовать свою идею, хоть и не в качестве вечного двигателя. Но патенты сейчас раздают всем, кому не лень, поэтому это не самое главное.

Знаменитым он стал после того, как был арестован за то, что собрал деньги на постройку своих двигателей и не выполнил обещаний.

Как вообще работает такое устройство? Очень просто: магнит притягивает металлические части двигателя, чем и приводит его в работу. Вот такая простая идея, которая не учитывает трение и износ магнитов. Поэтому она никогда и не сработает, а люди, вкладывающие в нее деньги, не разбираются в элементарной школьной физике.

Вечный двигатель Архимеда

Кто бы что ни говорил, Архимед никогда не изобретал вечных двигателей и даже не создавал концептов. Он лишь сформулировал закон, описывающий работу такой системы. Закон, который даже был назван в его честь, и все вы с ним хорошо знакомы.

Вечный двигатель Архимеда

Тело, погруженное в жидкость или газ, будет выталкиваться этой средой наверх с силой, равной произведению плотности среды, ускорения свободного падения и объема той части тела, которая погружена в эту жидкость/газ.

Концепция двигателя, основанного на этом законе, использует силу Архимеда для выталкивания шариков на поверхность жидкости, тем самым раскручивая двигатель. Но, как вы понимаете, шарики с поверхности придется вернуть назад под воду, а для этого нужно совершить большую работу и потратить больше энергии, чем выделяется при их всплывании. Поэтому такая концепция двигателя полностью бесполезна.

На удержание воды постоянно с одной стороны резервуара тоже тратится энергия. А ее подливание из вне уже не будет соответствовать требованиям к вечному двигателю. И оно тоже требует дополнительной энергии.

Механизм на противовесах

Этот концепт интересен тем, что использует не круглую систему для вращения, а смещенную. В ней грузы, подвешенные на цепь, должны вращать весь механизм. Но здесь проблема точно такая же, как была и у самого первого «вечного двигателя». Очень быстро система уравновесит саму себя и просто перестанет работать.

Механизм на противовесах

Первым такую систему предложил математик из Голландии Симон Стевин еще в 16-ом веке.

По его задумке цепочка с 14 шарами перебрасывалась через треугольную призму, и таким образом с одной стороны шаров оказывалось в два раза больше, чем с другой.

По мнению Стевина, вращение цепи по такой схеме должно было быть непрерывным, так как шары с длинной стороны тянули шары с короткой, а грузы внизу вообще не участвовали в процессе, чтобы не сбивать его.

По логике может показаться, что система вполне работоспособна, но физика и здесь имеет противоположную точку зрения. Все очень просто: из-за того, что часть призмы, где шаров больше, более пологая, сила тяжести там меньше. А это значит, что вся система очень быстро остановится из-за того, что потеряет кинетическую энергию и придет в равновесие.

Так можно ли его построить?

Вы уже наверняка поняли, что создать вечный двигатель – задача невероятно трудная. Но выполнима ли она вообще, если за столько лет никто даже не приблизился к ее решению? С точки зрения существующих законов физики – нет. Сама идея вечного двигателя им противоречит. Невозможно движением вырабатывать больше энергии, чем тратится на это самое движение.

Но, хочется все-таки оставить толику надежды тем, кто думает, что такая идея осуществима. Раньше мы думали, что многие вещи невозможны, а сейчас пользуемся ими каждый день. Во Вселенной есть еще уйма загадок, которые мы не решили, и, возможно, секрет вечного двигателя кроется в одной из них.

Почему невозможно создать вечный двигатель первого или второго рода

Все мы знаем, почему невозможно создать вечный двигатель, но это не мешает изобретателям придумывать новые способы достижения этой мечты.

Никакое устройство не может выработать больше энергии чем ему сообщено — поэтому невозможно создать вечный двигатель.

Патентные ведомства различных стран, например, выдали несколько патентов на вечный двигатель в недавней истории, вопреки своей давней политике. Возможно, одной из причин этого является то, что изобретатели становятся все более изощренные.

Несбалансированные колеса и магниты уступают место голограммам, заставляя ученых устанавливать связи между полями, которые иначе не были бы созданы.

Теория вечного движения, которая стремится оправдать бесконечную эксергию (предельное значение), а не бесконечную энергию, появилась, и кажется, что новые законы термодинамики должны быть утверждены, чтобы запретить это.

Не важно какие технологии будут в будущем, но такая машина невозможна.

В этой статье исследуется не только «наука», стоящая за вечным двигателем, но и психологические и философские основы почему невозможно создать вечный двигатель.

История вечного двигателя

Мечта о вечном движении преследовалась с тех пор, пока человек был способен контролировать огонь.

Еще в VI веке до нашей эры греки мечтали о неугасимом огне, который не нужно было бы постоянно подпитывать трудом и тяжелой работой. Они превратили этот сон в миф о Прометее, который осмелился украсть этот огонь у самого Зевса.

Поскольку бесконечное движение планет по их орбитам (будь то вокруг Земли или вокруг Солнца нематериально) люди стали задумываться. Они предположили, что, возможно, это может быть связано с чем-то физическим на земле, и, следовательно, больше не потребует команд рабов, чтобы поддерживать движение.

Сегодня мы знаем, что это была не такая уж надуманная мечта, так как именно это делают приливные электростанции.

Древний ум, по-видимому, не питал отвращения к понятию вечного движения:

Аристотель, например, представлял себе вечный двигатель «primum movens», который дает силу для поддержания движения Вселенной, не нуждаясь, в свою очередь, ни в чем другом. Это состояние продолжалось на протяжении всего Средневековья.
Коперник, по-видимому, принял эту концепцию как источник движения планет, хотя и не обязательно как первичный двигатель всего сущего.
Средневековое богословие и св. Фома Аквинский, в частности, присвоил понятие вечного двигателя как атрибут самого Бога. Это, однако, не означает, что машины, реализующие эти идеи, находились в активном развитии, поскольку потребности в энергии того времени были довольно скромными.
Мы должны прийти к началу XVI века и алхимику Антонию Зимаре, чтобы найти теоретическую попытку разработать такую машину, заставив ветряную мельницу приводить в движение мехи, которые создают ветер, движущий саму ветряную мельницу.

Виды вечных двигателей

По мере того как Возрождение постепенно уступало место просвещению, множились предложения о вечных двигателях. Эти машины можно грубо разделить на три группы, в зависимости от физического принципа, который предположительно используется:

Вода бежит в гору (или воздух дует против ветра).
Неуравновешенные колеса и маятники.
Магнитные машины.

Эти три вида вечных двигателей соответствуют силам, которые были известны в то время, прежде чем они были определены, и подлежат исчислению (которое еще не придумали).

Машины первой группы предполагали, что водяное колесо может производить достаточно энергии для работы насосов, которые, в свою очередь, поднимут воду до ее первоначальной высоты.
Представители второй группы использовали тот факт, что баланс будет смещаться, если на одну пластину положить больше веса, чем на другую; трюк состоял в том, чтобы ловко перемещать гири между пластинами, подобно тому, как персонаж мультфильма избегает столкновения с землей, выходя из падающего лифта в самый последний момент.
Наконец, таинственная способность магнитов притягивать или отталкивать другие тела, часто действующие против гравитации, была слишком соблазнительной, чтобы ее можно было оставить в покое.

Почему люди продолжают изобретать несмотря на то почему невозможно создать вечный двигатель и после того, как наука приняла законы, запрещающие их?

Первый и второй род вечных двигателей

Проведем обзор физики в том виде, в каком мы знаем ее сегодня. Есть два рода вечных двигателей, ни один из которых не может работать так, как задумали их создатели.

Первый род

Они движутся, производя больше энергии, чем потребляют. К этой категории относятся все средневековые машины и все машины эпохи Ренессанса. Они не могут работать из-за принципа сохранения энергии, известный также как Первый закон термодинамики, который гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена.

Второй род

Тела движутся путем преобразования тепла, которое составляет тепловое состояние их окружения, полностью преобразовываясь в потенциальную энергию в консервативном поле (таким образом, соблюдая Первый закон) или его эквивалент.
Им мешает работать Второй закон термодинамики, который гласит, что для преобразования энергии этого типа в другой тип должна существовать разность температур.

Можно выразить оба принципа вместе с чем-то вроде: “все энергии равны, но некоторые энергии более равны, чем другие”.

Покорно подчиняясь этим законам, которые постепенно были сформулированы на протяжении XIX века в трудах Карно, Джоуля и других, патентные ведомства во всем мире вскоре начали требовать доказательств работы, обычно через рабочий прототип, всякий раз, когда изобретатель хотел получить патент на вечный двигатель первого или второго рода. Это было необходимо, так как огромные потребности промышленной революции в энергии породили орду потенциальных вечных двигателей, которые обещали неограниченную свободную власть для поддержки этой революции. Поскольку эти машины были запрещены законами физики, изобретатели таких машин считались виновными в мошенничестве, если не доказывали обратное.

Некоторые из них достигли некоторой известности, как Джон У. Кили, изобретатель нескольких машин, противоречащих либо первому, либо Второму Законам, либо изобретатель шахматного “автомата” под названием Турок, который играл в шахматы, никогда не требуя источника питания (кроме маленького человека, скрытого внутри машины).

На патентные ведомства возложена задача предоставления ограниченных монополий лицам, внесшим вклад в благосостояние общества путем полного раскрытия новых, полезных и неочевидных методов или машин.

Патентные эксперты обычно верят изобретателям относительно полезности идей, которые они хотят запатентовать, но они проводят черту, когда эти идеи не могут работать, как утверждают их изобретатели, потому что они нарушают физический закон.

Таким образом, патентные ведомства стран имеют внутреннее правило, действующее вскоре после инцидентов, требующих рабочего прототипа для вечных машин первого и второго типов (похоже, что машины для путешествий во времени и антигравитации все еще могут быть запатентованы не показывая рабочий прототип).

Они делают это не потому, что невозможно создать вечный двигатель, а это свидетельствует о полезности устройства или даже великих изобретений человечества, если действительно запатентованное устройство может как-то работать.

2019-05-24

Вечный двигатель первого рода

Вечный двигатель, перпетуум-мобиле (латинское perpetuum mobile переводится вечное движение) — воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне. Возможность работы такой машины неограниченное время означала бы получение энергии из ничего.

Идея вечного двигателя возникла в Европе, по-видимому, в XIII веке (хотя существуют свидетельства, что первый проект вечного двигателя предложил индиец Бхаскара в XII веке). До этого проекты вечных двигателей неизвестны.

Их не было у греков и римлян, которые разработали множество эффективных механизмов и заложили основы научных подходов к изучению природы.

Ученые предполагают, что дешевая и практически неограниченная рабочая сила в виде рабов тормозила в античности разработку дешевых источников энергии.

Почему люди так упорно хотели построить вечный двигатель?

В этом нет ничего удивительного. В XII-XIII веке начались крестовые походы и европейское общество пришло в движение. Стало быстрее развиваться ремесло и совершенствоваться машины, приводящие в движение механизмы.

В основном это были водяные колеса и колеса, приводимые в движение животными (лошадьми, мулами, быками, ходившими по кругу). Вот и возникла идея придумать эффективную машину, приводимую в движение более дешевой энергией.

Если энергия берется из ничего, то она ничего не стоит и это крайний частный случай дешевизны — даром.

Еще популярнее идея вечного двигателя стала в XVI-XVII веках, в эпоху перехода к машинному производству. Число известных проектов вечного двигателя перевалило за тысячу. Создать вечный двигатель мечтали не только малообразованные ремесленники, но и некоторые крупные ученые своего времени, так как тогда не существовало принципиального научного запрета на создание такого устройства.

Уже в XV-XVII веке прозорливые естествоиспытатели, такие как Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей сформулировали принцип: «Создать вечный двигатель невозможно».

Симон Стевин был первым, кто на основе этого принципа вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости, что привело его в конце концов к открытию закона сложения сил по правилу треугольника (сложение векторов).

К середине XVIII века, после многовековых попыток создать вечный двигатель, большинство ученых стали считать, что сделать это невозможно. Это был просто экспериментальный факт.

С 1775 года Французская академия наук отказалась рассматривать проекты вечного двигателя, хотя и в это время у французских академиков не было твердых научных оснований принципиально отрицать возможность черпать энергию из ничего.

Невозможность получения дополнительной работы из ничего была твердо обоснована лишь с созданием и утверждением как всеобщего и одного из самых фундаментальных законов природы «закона сохранения энергии».

Сначала Готфрид Лейбниц в 1686 году сформулировал закон сохранения механической энергии. А закон сохранения энергии как всеобщий закон природы сформулировали независимо Юлиус Майер (1845), Джеймс Джоуль (1843–50) и Герман Гельмгольц (1847).

Врач Майер и физиолог Гельмгольц сделали последний важный шаг. Они установили, что закон сохранения энергии справедлив для животных и растений. До этого существовало понятие «живая сила» и считалось, что для животных и растений законы физики могут не выполняться. Таким образом, закон сохранения энергии был первым принципом, установленным для всей познанной Вселенной.

Последним штрихом в обобщении закона сохранения энергии стала специальная теория относительности Альберта Эйнштейна (1905 г.). Он показал, что закон сохранения массы (был такой закон) — часть закона сохранения энергии. Энергия и масса эквивалентны по формуле Е = mс2, где с — скорость света.

Далее: Вечный двигатель второго рода

6
Показать комментарии (6)
Свернуть комментарии (6)

Вот видеоролик http://video. oboz.ua/movie.php?aWQ9MTgyOTEmdnQ9MA== Чего он там вякает? Вообще не понятно. 1) Чего это у него за хрень гибкая с магнитными свойствами? У нас такого нигде нет! 2) Что это за такой магнит круглый с темным сердечником? Каково его магнитное свойство? Он имеет однополюсную составляющую или двуполюсную составляющую с каждого конца? 3) Я так и не понял КАК он расположил магниты на крышке? Я взял болванку dvd, наклеил на нее 12 магнитов от мебельных магнитных защелок и присоединил на ротор электромоторчика постоянного тока. Поднес более сильный магнит сбоку. НИХРЕНА НЕ РАБОТАЕТ! Опыт довольно просто повторить даже без моторчика, просто в коробке из под дисков устройство не хочет крутиться. Я думаю тут какая-то хитрость есть. В этом видеоролике не показан весь процесс изготовления. Если я не прав — докажите обратное. Где-нибудь на форуме выложу фотки того, что я склеил. Ответить
Дело в том, что Тарталья, итальянец, живший в средние века, много лет трудился над решением урав-нений третьей степени. А он был косноязычный, робкий, нелюдимый. Когда он наконец нашел формулу решения, в друзья к нему навязался Джироламо Кардано, способный медик и механик, но задира и буян и человек настолько необузданного нрава, что однажды, рассердившись, например, отрубил собственному сыну уши. Прикидываясь другом, Кардано выманил у Тартальи секрет его формулы. Выманив, присвоил. Тотчас написал и напечатал книгу о кубичных уравнениях. И вот прошли столетия. Кто помнит о Тарталье? А формулу Кардано знает каждый математик, каждый инженер. Ответить
Нет ничего невозможного ! Ответить
Читать и рассуждать на тему вечного двигателя — удел неудачников. Предложить дельное до меня не удалось никому.Я могу быть довольным собой.Геликоидный транформер Кокоулина это чудо механики. Ответить
Вд первого рода прекрасно работает! Ответить
- Абсолютно с вами согласенhttp://ua-hho.do.am/publ/idei_po_ehnergii/model_samogo_prostogo_motor_generatora/2-1-0-237 Ответить

Написать комментарий

Возможен ли Вечный двигатель? | Наука будущего

Приветствую пользователей.

Убедительная просьба эту тему не читать школьникам и студентам. Просто есть стандартный ответ «вечного двигателя нет». Вы ответите этот стандартный ответ, и получите свой зачёт от преподавателя.

Можете так же добавить, что в теории существует две модели «вечного двигателя».

Вечный двигатель первого рода вырабатывает энергии больше, чем поглощает. Он невозможен, так как противоречит закону сохранения энергии.

Вечный двигатель второго рода извлекает энергию из нагревателя без участия охладителя, и преобразует её в полезную механическую энергию с КПД выше 100%. Он так же невозможен, так как противоречит термодинамике идеального газа.

—————

На этом академический ответ должен заканчиваться. Однако Вы скажете, что же ты Слава задумал? Зачем ты так коварно выделил это слово «идеального» в предыдущем абзаце?

Настоящему исследователю недостаточно получить «пятёрку». Ему в идеале надо получить «двойку» от существующей академической системы, но чтобы потом эта «двойка» была исправлена на «пятёрку», и плюс к этому преподаватели приносили свои извинения.

Я специально так долго пишу вступление, чтобы подготовить читателя.

Если какое-то явление не объяснимо с точки зрения термодинамики идеального газа, это не означает, что этого явления не существует. Например, есть броуновское движение, которое с точки зрения термодинамики является невозможным.

————-

Предположение 1. Броуновский вечный двигатель.

Давайте проведём эксперимент.

Возьмём маятник и поместим его в газовую среду. Что будет происходить? Если маятник раскачивался, то он начнёт испытывать силу трения, и замедляться. Однако не полностью. Достигнув достаточно низкой амплитуды, маятник перестанет замедляться, так как он испытывает хаотические воздействия молекул газа, а так же хаотические импульсы малой величины со стороны подвеса.

Маятник не остановится никогда. Даже если мы научимся снимать с него механическую энергию, то он будет продолжать колебания, поглощая энергию теплового движения молекул газа. Это и есть вечный двигатель второго рода.

В данном случае предположение в том, что возможен такой материал, а так же в том, что мощность его функционирования окажется достаточной для практического использования.

————-

Мощность невысокая, однако это позволяет свести теоретическую проблему вечного двигателя из качественной в количественную. Энергия броуновского движения невысокая, но лишь когда речь идёт об одной частице.

Если с помощью нанотехнологий создать специальный материал, частицы которого преобразуют броуновское движение в полезную механическую энергию, то суммарную мощность этого вечного двигателя можно повышать.

————

Предположение 2. Звуковой вечный двигатель.

Возможен и другой подход к поиску концепции Вечного двигателя.

Как известно, динамику газовых процессов принято описывать либо моделью термодинамики, либо моделью молекулярно-кинетической теории.

Однако возможна и третья модель. Если изучать не динамику отдельных молекул, а динамику распространения механического импульса в пространстве газа. Тогда динамика газа — это не что иное как множество звуковых волн всего спектра частот, фаз, направленностей и амплитуд. которые накладываются друг на друга и компенсируют друг друга почти полностью.

В определённых условиях отдельную волну можно выделить. Например, если приложить ухо к раковине или к стакану, то можно услышать внутри него слабую стоячую волну, которая попала в ловушку этого резервуара, из-за своей частоты.

Зная законы распространения волн, мы можем сами попытаться создать такую ловушку для стоячей волны, которая сможет сконцентрировать более высокую мощность…

Или разделять весь спектр волн по разным частотам и направлениям движения фронта.

————-

Предположение 3. Световой вечный двигатель.

Логика светового вечного двигателя — это аналог логики предыдущего (звукового), однако применительно к электромагнитным волнам.

————-

Проблема Вечного двигателя — это по большому счёту проблема определений. Любая замкнутая механическая система может рассматриваться как вечный двигатель. Так как в ней происходят механические процессы без притока тепла извне.

Научная проблема в том, чтобы описать и обобщить те законы, которые определяют малую мощность описанных выше эффектов и искать теоретические возможности усиливать эту мощность.

Почему невозможно создать вечный двигатель?

Примерно в 1159 году математик по имени Бхаскара Ученый придумал дизайн колеса, содержащего в себе изогнутые резервуары со ртутью. Он предполагал, что когда колесо вращается, ртуть будет перетекать вниз каждого резервуара, постоянно делая одну из сторон колеса тяжелее другой. Этот дисбаланс заставил бы колесо вращаться вечно.

Рисунок Бхаскара был одним из ранних дизайнов вечного двигателя, устройства, которое должно работать бесконечно, без использования внешнего источника питания.

Представьте себе ветряк, создающий ветер, необходимый ему для вращения. Или лампочку, которая своим светом создает для себя электричество.

Такие устройства владели умами многих изобретателей, поскольку могли бы изменить наши взаимоотношения с энергией.

К примеру, если бы вы могли построить вечный двигатель, использующий людей в качестве элемента такой идеально эффективной системы, он мог бы поддерживать жизнь бесконечно. Но есть одна проблема. Они не работают. Все идеи создания вечного двигателя нарушают один или несколько законов термодинамики, раздела физики, который описывает взаимоотношения между разными формами энергии.

Первый закон термодинамики гласит, что энергию невозможно создать или уничтожить. Невозможно получить больше энергии, чем было затрачено. Соответственно, вечный двигатель невозможно создать, поскольку никакое устройство не может выработать больше энергии, чем оно потребляет.

Не может быть избытка, чтобы привести в движение автомобиль или зарядить телефон. Но что, если мы хотим устройство, которое приводит в движение само себя? Изобретатели предлагают множество идей.

Некоторые из них были разновидностями дисбалансного колеса Бхаскара, с перекатывающимися шариками или весами на подвижных плечах. Ни одно из них не работало.

Подвижные элементы, которые делают одну сторону колеса тяжелее, также смещают центр его тяжести ниже собственной оси. С низким центром тяжести, колесо лишь качается вперед-назад, как маятник, а потом останавливается.

А что, если попробовать другой подход? В 17-м веке, Роберт Бойль выдвинул идею самонаполняющегося сосуда. Он предположил, что капиллярность и притяжение жидкостей и поверхностей, продвигающие воду по тонкой трубке могут заставить воду циркулировать по сосуду.

Но если капиллярность настолько сильна, что преодолевает гравитацию, поднимая воду вверх, она же и не позволяет ей попадать обратно в сосуд.

Существуют также версии с магнитами, как эта система наклонных поверхностей. Предполагается, что шарик будет притягиваться вверх магнитом, падать в дыру и скатываться вниз, повторяя этот цикл.

Но и это не работает поскольку, как и самонаполняющийся сосуд, магнит будет просто удерживать шарик на вершине. Даже если бы шарик двигался, сила притяжения магнита со временем снизится и он перестанет работать.

Чтобы все эти механизмы работали, они должны генерировать дополнительную энергию, чтобы система смогла преодолеть сдерживающий фактор, нарушая первый закон термодинамики.

Кажется, что есть механизмы, которые работают, но в реальности, оказывается что они неизбежно используют энергию из какого-либо внешнего источника.

Даже если бы инженерам удалось создать механизм, который не нарушал первого закона термодинамики, он все равно бы не смог заработать из-за второго закона.

Второй закон термодинамики гласит, что энергия склонна распределяться из-за таких процессов, как, например, трение.

Любой действующий механизм имеет подвижные элементы, или взаимодействует с молекулами воздуха или жидкостей, что создает незначительные количества трения и теплоты, даже в вакууме. Из-за нагрева теряется энергия, и ее утечки неизбежны.

Это снижает количество энергии, доступной для самой системы, приводя, в итоге, к необратимой остановке.

До сих пор, эти два закона термодинамики ставили в тупик все идеи вечного двигателя и мечты об идеально эффективном создании энергии, следующие из них.

Однако, трудно безапелляционно утверждать, что нам никогда не изобрести вечный двигатель, поскольку мы все еще многого не знаем о вселенной. Возможно, мы найдем новые, экзотические формы материи, которые заставят нас пересмотреть законы термодинамики. А может быть, вечное движение существует в миниатюрном квантовом масштабе.

В чем нам стоит быть уверенными, так это в том, что мы никогда не остановим поиски. На сегодня, единственное, что действительно кажется вечным, это наш поиск.

Почему невозможно создать вечный двигатель

Согласно историческим записям, первым человеком, предложившим построить подобную машину был индийский ученый, живший в 12 веке. Именно в это время начались Крестовые походы европейцев на Святую Землю.

Развитие ремесла, хозяйства и техники потребовало разработки новых источников энергии. Популярность идеи вечного двигателя стала стремительно расти.

Ученые пытались построить его, но их попытки не увенчались успехом.

Еще более популярной эта идея стала в 15-16 веках с развитием мануфактурного производства.

Проекты вечного двигателя предлагались всеми, кому не лень: от простых ремесленников, мечтавших наладить свою небольшую фабрику, до крупных ученых.

Леонардо да Винчи, Галилео Галилей и другие великие исследователи после многочисленных попыток создать вечный двигатель пришли к общему мнению, что это в принципе невозможно.

К такому же мнению пришли ученые, жившие в 19 веке. Среди них был Герман Гельмгольц и Джеймс Джоуль. Они независимо друг от друга сформулировали закон сохранения энергии, характеризующий протекание всех процессов во Вселенной.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.

Принцип работы вечного двигателя второго рода заключался в следующем: отнимать у океана энергию, понижая при этом его температуру. Это не противоречит закону сохранения энергии, но построение такого двигателя также невозможно.

Все дело в том, что это противоречит второму началу термодинамики.

Оно заключается в том, что энергия от более холодного тела не может передаваться более горячему в общем случае. Вероятность такого события стремится к нулю, так как оно нерационально.

Источники:

Что называют вечным двигателем первого рода. Вечный двигатель первого рода. Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

Вечный двигатель первого рода
— двигатель (воображаемая машина), способный бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Их существование противоречит первому закону термодинамики. Согласно закону сохранения энергии
Вечный двигатель второго рода
— воображаемая машина, которая будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел (см. Демон Максвелла). Они противоречат второму закону термодинамики. Согласно Второму началу термодинамики , все попытки создать такой двигатель обречены на провал.

История

Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. Не менее затруднительно назвать и первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в., хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде . В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своем стихотворении, датируемом примерно 1150 г., описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе»
. Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики , приблизительно к XIII веку. К XVI — XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран. Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя.

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

Рис. 1. Одна из древнейших конструкций вечного двигателя

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо , в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага , должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Рис. 2. Конструкция вечного двигателя, основанного на законе Архимеда

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда . Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

Литература

Вознесенский Н. Н. О машинах вечного движения
. М., 1926.
Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель
. М., 1922.
Кирпичёв В. Л. Беседы по механике
. М.: ГИТЛ, 1951.
Мах Э. Принцип сохранения работы: История и корень его
. СПб., 1909.
Михал С. Вечный двигатель вчера и сегодня
. М.: Мир, 1984.
Орд-Хьюм А. Вечное движение. История одной навязчивой идеи
. М.: Знание, 1980.
Перельман Я. И. Занимательная физика
. Кн. 1 и 2. М.: Наука, 1979.
Петрунин Ю. Почему идея вечного двигателя не существовала в античности?
// Петрунин Ю.Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82

Примечания

Wikimedia Foundation
.
2010
.

Создан двигатель в котором локально нарушается второе начало термодинамики.

Физики из МФТИ выяснили, как создать «локальный» вечный двигатель второго рода — квантовое устройство, в котором не соблюдается второе начало термодинамики и КПД которого может достигать 100%. Однако второе начало в нём нарушается только локально, в рамках системы в целом законы физики остаются незыблемыми.

Второй закон термодинамики гласит, что тепловая энергия не может переходить от менее горячих объектов к более горячим, или, в иной формулировке — величина энтропии (степени неупорядоченности) в замкнутой системе либо растёт, либо остаётся постоянной. Согласно ещё одной формулировке закона, КПД тепловой машины никогда не может достигать 100%, иными словами, невозможен вечный двигатель второго рода.

«Любой тепловой двигатель состоит из нагревателя, который собственно и является источником энергии, и холодильника, задача которого состоит в охлаждении рабочего тела двигателя. Холодильник понижает энтропию двигателя и при этом неизбежно тратит впустую часть тепловой энергии, полученной от нагревателя. Именно поэтому КПД теплового двигателя никогда не достигает 100%», — поясняет ведущий автор исследования Андрей Лебедев, сотрудник Технического университета Цюриха и МФТИ.

Ранее группа под руководством ведущего научного сотрудника Лаборатории квантовой теории информации МФТИ и Института теоретической физики имени Л. Д. Ландау РАН Гордея Лесовика, пытаясь доказать справедливость второго закона термодинамики для квантовых систем, обнаружила, что в квантовом мире он может при определённых условиях нарушаться.

Оказалось, что в квантовых системах относительно небольшого, но макроскопического размера — сантиметры и даже метры (в линейном измерении) — энтропия может снижаться, но этот процесс происходит без передачи тепловой энергии, за счёт явления квантовой запутанности.

В новой статье, опубликованной в журнале Physics Review A, Лебедев, Лесовик и их коллеги из Цюриха описали квантовую тепловую машину, КПД которой может достигать 100%. Она состоит из нескольких квантовых элементов — кубитов, которые могут находиться в состоянии квантовой запутанности друг с другом. Один из кубитов поглощает тепло, но в силу его квантовой природы эту энергию можно использовать только с вероятностью 50%. Чтобы извлекать энергию с вероятностью 100%, нужно снизить его энтропию, сделать это состояние «чистым» (в терминологии квантовой механики). Эту задачу решает вспомогательный чистый кубит, который обменивается своим квантовым состоянием с термализованным «грязным» состоянием рабочего кубита. Важно, что при этом передачи энергии между двумя кубитами не происходит.

«Можно сказать, что избыточная энтропия телепортируется из системы наружу во вспомогательный кубит, который играет роль квантового «демона Максвелла»», — говорит Лесовик.

После «вычищения» рабочего кубита оказывается, что собрать энергию с вероятностью 100% в одном кубите — это всё ещё непростая задача. Чтобы её решить, пришлось вдвое увеличить число рабочих элементов — кубитов.

«Финальная часть цикла — «демонские» (их, кстати, по смыслу можно назвать скорее «ангельскими» — за их очистительно-информационную деятельность) кубиты нужно почистить обычным образом, с затратой энергии, но это происходит вдали от системы. Важно подчеркнуть, что на этой стадии в объёме, заключающем в себе и систему и «демона/ангела», справедливость второго закона восстанавливается», — говорит Лесовик.

Сейчас группа занимается детальной разработкой установки для экспериментальной проверки своей теории на базе сверхпроводящих кубитов — трансмонов. опубликовано

Вечный двигатель первого рода

Вечный двигатель, перпетуум-мобиле (латинское perpetuum mobile переводится вечное движение) — воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне. Возможность работы такой машины неограниченное время означала бы получение энергии из ничего.
Идея вечного двигателя возникла в Европе, по-видимому, в XIII веке (хотя существуют свидетельства, что первый проект вечного двигателя предложил индиец Бхаскара в XII веке). До этого проекты вечных двигателей неизвестны. Их не было у греков и римлян, которые разработали множество эффективных механизмов и заложили основы научных подходов к изучению природы. Ученые предполагают, что дешевая и практически неограниченная рабочая сила в виде рабов тормозила в античности разработку дешевых источников энергии.
Почему люди так упорно хотели построить вечный двигатель?
В этом нет ничего удивительного. В XII-XIII веке начались крестовые походы и европейское общество пришло в движение. Стало быстрее развиваться ремесло и совершенствоваться машины, приводящие в движение механизмы. В основном это были водяные колеса и колеса, приводимые в движение животными (лошадьми, мулами, быками, ходившими по кругу). Вот и возникла идея придумать эффективную машину, приводимую в движение более дешевой энергией. Если энергия берется из ничего, то она ничего не стоит и это крайний частный случай дешевизны — даром.
Еще популярнее идея вечного двигателя стала в XVI-XVII веках, в эпоху перехода к машинному производству. Число известных проектов вечного двигателя перевалило за тысячу. Создать вечный двигатель мечтали не только малообразованные ремесленники, но и некоторые крупные ученые своего времени, так как тогда не существовало принципиального научного запрета на создание такого устройства.
Уже в XV-XVII веке прозорливые естествоиспытатели, такие как Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей сформулировали принцип: «Создать вечный двигатель невозможно». Симон Стевин был первым, кто на основе этого принципа вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости, что привело его в конце концов к открытию закона сложения сил по правилу треугольника (сложение векторов).
К середине XVIII века, после многовековых попыток создать вечный двигатель, большинство ученых стали считать, что сделать это невозможно. Это был просто экспериментальный факт.
С 1775 года Французская академия наук отказалась рассматривать проекты вечного двигателя, хотя и в это время у французских академиков не было твердых научных оснований принципиально отрицать возможность черпать энергию из ничего.
Невозможность получения дополнительной работы из ничего была твердо обоснована лишь с созданием и утверждением как всеобщего и одного из самых фундаментальных законов природы «закона сохранения энергии».
Сначала Готфрид Лейбниц в 1686 году сформулировал закон сохранения механической энергии. А закон сохранения энергии как всеобщий закон природы сформулировали независимо Юлиус Майер (1845), Джеймс Джоуль (1843-50) и Герман Гельмгольц (1847).
Врач Майер и физиолог Гельмгольц сделали последний важный шаг. Они установили, что закон сохранения энергии справедлив для животных и растений. До этого существовало понятие «живая сила» и считалось, что для животных и растений законы физики могут не выполняться. Таким образом, закон сохранения энергии был первым принципом, установленным для всей познанной Вселенной.
Последним штрихом в обобщении закона сохранения энергии стала специальная теория относительности Альберта Эйнштейна (1905 г.). Он показал, что закон сохранения массы (был такой закон) — часть закона сохранения энергии. Энергия и масса эквивалентны по формуле Е = mс2, где с — скорость света.

Вечный двигатель второго рода

В XVIII веке широкое распространение получили паровые машины и механизмы. Часть физики, которая пыталась объяснить их работу и построить общие закономерности создания тепловых машин, стала называться термодинамикой. Закон сохранения энергии стали также именовать первым началом термодинамики. Вечные двигатели, принципы работы которых противоречили первому началу термодинамики, стали называть вечными двигателями первого рода.
Но существовала и другая общая идея вечного двигателя, которая не противоречила закону сохранения энергии. Было известно, что работа в двигателях совершается, когда горячее тело отдает тепло газу или пару и пар совершает работу, например, двигая поршень. Огромная тепловая энергия сосредоточена, допустим, в океане. Если отбирать у океана энергию за счет понижения его температуры, то этой энергии хватит на то, чтобы, например, поддерживать работу корабельного двигателя или создавать в море электростанции.
Однако оказалось, что никак не удается сделать так, чтобы энергия от более холодного тела перешла к более горячему. А ведь для создания вечного двигателя необходимо, чтобы при этом еще и совершалась работа.
В результате развития термодинамики, основываясь на работах Сади Карно, Рудольф Клаузиус показал, что, невозможен процесс, при котором теплота переходила бы самопроизвольно от тел более холодных к телам более нагретым. При этом невозможен не только непосредственный переход — его невозможно осуществить и с помощью машин или приборов без того, чтобы в природе не произошло еще каких-либо изменений.
Уильям Томсон (лорд Кельвин) сформулировал принцип невозможности вечного двигателя второго рода (1851 г.), поскольку в природе невозможны процессы, единственным следствием которых была бы механическая работа, произведённая за счет охлаждения теплового резервуара.
Когда была создана статистическая термодинамика, которая основывалась на молекулярных представлениях, второе начало термодинамики нашло свое объяснение. Оказалось, что переход тепла от холодного тела к более горячему в принципе возможен, но это уничтожающе маловероятное событие. А в природе реализуются наиболее вероятные события.

Вечный двигатель «третьего рода»

Научного термина «вечный двигатель третьего рода» не существует (это шутка), но существуют до сих пор изобретатели, которые хотят извлечь энергию из «ничего». Или почти из ничего. Теперь «ничего» получило название «физический вакуум», и они хотят извлекать неограниченное количество энергии из «физического вакуума». Их проекты по простоте и наивности не уступают проектам их предшественников, живших столетия назад. Новые вечные двигатели получили название «Вакуумно-энергетические установки»; изобретатели сообщают фантастические КПД подобных двигателей — 400%, 3000%! Их пытаются создать сейчас, к сожалению, в уважаемых конструкторских бюро, что говорит о недостаточной подготовке современных инженеров в области физики. Обсуждение того, почему так происходит, выходит за рамки нашего плаката. Но эти инженеры хотя бы добросовестно заблуждаются.

Продолжение следует

ПОЛНОЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОАНИЕ ВОЗМОЖНО ЛИШЬ
В ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ВТОРОГО РОДА!
Вечных двигателей не бывает, это моё твёрдое убеждение. Но не существует и запрета на преобразование энергии с кпд близким к 100%, по крайней мере, на современном уровне, этого ещё, ни кто не доказал. В пользу сказанного, говорят практически достигнутые результаты по преобразованиям механической энергии в механическую же энергию, или же электромеханические преобразования. Достигнутые, в них, на сегодня кпд порядка 97-98% , давно должны были насторожить современных учёных и заставить их усомниться в, декларируемой Карно, ущербности термодинамических преобразований. Жалкая попытка научного обоснования получающегося низкого кпд, так называемых тепловых двигателей, теплородиста Карно, антинаучна в своих основах. Более того, в описании своего знаменитого цикла, Карно допускает, несколько, противоречащих самому себе выводов и противоречащих здравому смыслу умозаключений. Может быть причина низкого кпд, при термодинамических преобразованиях энергии, заключается в несовершенстве выбранного способа? Был ведь период времени, к примеру, когда лампы накаливания считались пределом совершенства, теперь же, когда мы чуточку разобрались в физике преобразования химической, электрической, электромагнитной энергии в эл.магнитное излучение видимого(и не только) спектра, появились лазеры, светодиоды, а эл.лампы накаливания уже сами стали полным отстоем в своей области. Может быть нам хотя бы усомниться во всемогуществе термодинамики? Ведь, до настоящего времени, человечество применяло, практически, лишь один единственный способ, способ перепада давлений. Он использован во всех двигателях от паровозного до ракетного, в доказательство сказанного могу предложить, сомневающимся, обеспечить подачу в рабочие камеры всех, известных двигателей, обыкновенного сжатого воздуха, с параметрами давлений рабочего тела и они будут работать. Но не будем забегать вперёд, рассмотрим всё по порядку. На сегодня мы имеем три основных интерпретации второго начала термодинамики:
1.Не возможен процесс, при котором теплота, переходила бы самопроизвольно, от тел более холодных к телам более нагретым. Р. Клаузиус(1850)
2.Невозможно построить периодически действующую машину, вся деятельность которой сводилась бы к совершению механической работы и соответствующему охлаждению теплового резервуара. У.Томпсон (Кельвин)(1851).
3.Энтропия как функция беспорядка, в замкнутых системах может только возрастать.

1.Рассмотрим первую формулировку. Начнем с понятия «теплота», как видим оно применено как имя существительное, с явно сопутствующими вещественными свойствами, всё как понимал и завещал Карно. С таким наследием мы переходим в третье тысячелетие???
Общепризнано атомно-молекулярное строение материи. Разработана и почитаема молекулярно-кинетическая теория. МКТ объясняет тепловые явления как проявление кинетической энергии хаотического движения молекул. НЕТ теплорода, тепла, теплоты. Нет и тепловой энергии вне молекул. Есть кинетическая энергия молекул как мера движения молекул. Материальны сами молекулы и их движение. Именно вещественность тепла, теплоты, провозглашенная Карно, требует определения направления ее перемещения. В МКТ превалирующая энергия молекул с высокотемпературных участков распространяется на низкотемпературные участки пространства. Теплообмена не существует, как и тепла. Не ясна цель моих высказываний? Воздух из поврежденной автомобильной камеры самопроизвольно распространится в окружающее пространство, но автомобильная камера не может самопроизвольно накачаться воздухом окружающей среды. И ни какого «пневмообмена». Это неоспоримо, это «ежу понятно». Заметьте, безо всякого «второго начала пневматики», а всё потому, что нам не затуманили голову «вещественным пневмородом», а дали физику возникновения давления газа без идеалистического искажения.
Превалирующая энергия молекул области пространства распространяется, рассеивается, в области ее относительного недостатка. НЕ теплообмен, ни в коем случае! Областям с недостатком отдавать нечего, они принимают избыток энергии молекул распространяющийся из областей с превалирующей энергией. Когда мы уясним, что нет теплоты, нет и теплообмена, станет явной никчемность этой формулировки второго начала. Но самое главное, мы только с этого момента освободимся от теплородного наследия термодинамики, вещественности теплоты.
Для этого не нужны знания «высоких материй», нужно лишь последовательно во всём разобраться, сопоставлением всех аргументов, раз и навсегда и никогда не возвращаясь к ранее отвергнутому. Как, например, поступили с геоцентрической моделью вселенной. У нас же получилось примерно так: «земля на трёх китах это глупость:.это вселенная, с её галактиками, она точно на трёх китах».
Резюме этому рассуждению: указанная формулировка второго начала, дана теплородистами для выхода из тупиковой ситуации, куда их завела вещественность тепла и теплоты. Для МКТ это «пятое колесо» и нужно не более чем выше описанный закон пневматики.

2. Вторую формулировку считают аналогом первой. Позвольте не согласиться. То, что нарушение «постулированного направления движения теплоты», позволило бы создать в.д. второго рода это логично. Но на каком основании мы утверждаем, что если не нарушить этого постулата то в.д. второго рода не создать, лично для меня огромная загадка. Предположим, что невозможность полного преобразования мы найдём в постулатах и цикле Карно. Пробежимся указочкой по строкам описания цикла Карно. Небольшое авторское пояснение, несмотря на то, что я в принципе не приемлю теплородистких, тепло вещественных позиций, а именно из них сложено всё описание, я тем не менее беру без каких либо изменений первоисточное изложение.
«Карно цикл, обратимый круговой процесс, в котором совершается превращение теплоты в работу (или работы в теплоту).»
Теплота не вещественна, поэтому я бы предложил говорить о следующем. Термодинамическое преобразование энергии это процесс превращения кинетической энергии молекул рабочего тела(р. т.), в кинетическую энергию движущихся частей машины или наоборот.
«Р.т. последовательно находится в тепловом контакте с двумя тепловыми резервуарами(имеющими постоянные темп-ры) — нагревателем(с темп-рой Т1) и холодильником (с темп-рой Т 2 Ничего ни куда не переносится, не обязательны ни тепловые контакты, ни разность температур. Для совершения термодинамического преобразования сразу обозначим, первого рода, т.е. единственного его вида применённого во всех известных ныне, так называемых, тепловых двигателях, необходимым условием является наличие разности давлений р.т. между рабочей зоной и зоной сброса р.т. Достаточными условиями является: а) перепад давления должен соответствовать возникающей результирующей, величина которой должна быть больше или равна величины противодействующих сил сопротивления, в числе которых — снимаемое усилие; б) принимающее энергию тело (поршень, ротор турбины или масса самой ракеты) должно находиться в движении. Это всё!
Вы возразите, как же? Двигатель то, тепловой. Во-первых, из выше сказанного следует, что он в первую очередь пневматический. Нагрев р.т. используется лишь для создания превалирующего давления р.т. и является, наиболее эффективным методом его создания. Подайте вместо р.т. сжатый воздух и любой известный «тепловой двигатель» будет работать. Декомпрессия остановит любой «тепловой двигатель». Кто-либо пытался проанализировать этот факт? Если в цилиндре с поршнем, р.т. будет иметь давление 1атм, то поршень не шелохнется в среде выброса с давлением 1атм, даже если температура р.т. внутри него будет больше15000. И наоборот, если температура в цилиндре будет равна температуре атмосферы, но давление р.т. будет удовлетворять сформулированному необходимому и достаточным условиям, то поршень будет выдвигаться и процесс т.д. преобразования происходить. Этот вывод вообще следует из элементарной формулы действующих на поршень сил, со стороны р.т. и со стороны атмосферы: F = Fр.т.- Fатм. = Pр.т.*Sпоршня — Pатм.*S поршня = Sпоршня (Pр.т. -Pатм.).
Где вы видите прямую зависимость сил от температуры?
Перейдём к просмотру самого цикла:
«Р. т. (например пар в цилиндре под поршнем) при температуре Т1 приводится в соприкосновение с нагревателем и изотермически получает от него кол-во теплоты δQ1 (при этом пар расширяется и совершает работу) , этому соответствует отрезок изотермы АВ.»
Вы не забыли температуру этого нагревателя? Вернитесь наверх — Т1, так и есть. И как Вы собрались передавать теплоту от нагревателя с температурой Т1 рабочему телу с Т1? Не могу не сделать «лирического отступления», ибо меня часто упрекают в непочтительном отношении к Карно, поэтому хочу внести ясность в этом вопросе. Это предложение человека с планеты «Ниберу»? Землянам, допускающим такой процесс, я предлагаю, с чайником воды, имеющим температуру 1000С, войти в сауну с температурой 1000С. Как закипит, звоните, я прилечу с 1*106баксов, для торжественного вручения Вам. Я бы хотел посмотреть, вживую, на землянина обогревающего свое жилище с Т=200, радиаторами с Т=200, звоните, доставьте удовольствие. Кстати, не забывайте, процесс этого квазистатического изотермического преобразования применён светилами науки в двигателях! Не забыли сколько оборотов совершают двигатели в секунду? Я напоминаю для укрепления вашей уверенности в выборе квазистатических процессов для описания их работы. Но это не всё, это всего лишь здравый смысл. На самом деле всё ещё хуже, Карно…

Согласно историческим записям, первым человеком, предложившим построить подобную машину был ученый, живший в 12 веке. Именно в это время начались Крестовые походы европейцев на Святую Землю. Развитие ремесла, хозяйства и техники потребовало разработки новых источников энергии. Популярность идеи вечного двигателя стала стремительно расти. Ученые пытались построить его, но их попытки не увенчались успехом.

Еще более популярной эта идея стала в 15-16 веках с развитием мануфактурного производства. Проекты вечного двигателя предлагались всеми, кому не лень: от простых ремесленников, мечтавших наладить свою небольшую фабрику, до крупных ученых. Леонардо да Винчи, Галилео Галилей и другие великие исследователи после многочисленных попыток создать вечный двигатель пришли к общему мнению, что это в принципе невозможно.

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 своей внутренней энергии. Но эта работа будет ограничена, так как запасы внутренней энергии системы не бесконечны.

Вечный двигатель второго рода

Все дело в том, что это противоречит второму началу термодинамики. Оно заключается в том, что энергия от более холодного тела не может передаваться более горячему в общем случае. Вероятность такого события стремится к нулю, так как оно нерационально.

Вечный двигатель перпетуум мобиле. Перпетуум мобиле. Окончательно ли мертва надежда создать вечный двигатель

Человечества — перпетуум-мобиле. Что это такое? Двигатель, который никогда не остановится. Это своего рода красивый миф для представителей псевдонаук. Теоретически доказано, что существование такого двигателя невозможно, но механики-мечтатели не желают с этим соглашаться.

Литература и термодинамика

Итак, перпетуум-мобиле — вечный двигатель, который, согласно первому началу термодинамики, так и останется неосуществимой мечтой человечества. Но если бы такое было возможным, то подобное устройство в соответствующих масштабах (а они будут куда больше, ибо человеческая жадность не знает границ) повлечет за собой перегрев Земли и, соответственно, ужасающие катаклизмы.

Так что лучше эту мечту крепко запечатать на страницах литературы, о чем, собственно, позаботились многие писатели. К примеру, в одном из произведений Шукшина герои говорят о вечном двигателе:

— Что за вечный двигатель?

— Ну этот — перпетуум-мобиле. Нормальный вечный двигатель, который никак не могли придумать
…

Вечные двигатели: современная классификация

Вечный перпетуум-мобиле — это воображаемое изобретение, которое работает больше и потребляет энергии меньше. В современном мире принято разделять такие двигатели на два вида:

Вечный двигатель первого рода
— это устройство, работающее без затрат энергоресурсов. И конечно, создать такое устройство невозможно.
Вечный двигатель второго рода
— эта машина при запуске должна превращать в энергию все тепло, что ее окружает. Такой двигатель тоже создать невозможно, исходя из второго начала термодинамики.

После многократных попыток создать двигатели первого и второго рода, к слову говоря, безуспешных, начала термодинамиками решили считать постулатами, что не подвергаются сомнению.

Экскурс в историю

Кто мечтал изобрести перпетуум-мобиле? Как показывают страницы истории, создать такое устройство мечтали все: от простых крестьян до интеллигентных ученых. И даже если сегодня спросить об этом любого современного человека, то он, вне всяких сомнений, скажет, что перпетуум-мобиле — полезная вещь.

Уже с XII века, когда общество начало активно развиваться в самых разных направлениях, люди выяснили, что это такое — перпетуум-мобиле, и начали совершать первые попытки по его созданию. Все началось с водяных колес: смотря на это изобретение, человечество начало желать большей эффективности.

Сейчас уже сложно сказать, где и когда возникла идея создания вечного двигателя. Также невозможно сказать, кто первым подал такую идею. Самые ранние упоминания о вечном двигателе были найдены в записях индийского поэта и математика Бхаскара. Также к нашему времени сохранились арабские рукописи XVI века. Ученые считают, что прародина первых вечных двигателей — Индия. Примерно в 1150 году Бхаскара в одном из своих стихотворений описал колесо с прикрепленными на ободе сосудами с ртутью. Принцип действия первого перпетуум-мобиле достаточно прост. Он основан на том, что в разные моменты действует разная сила тяжести, которая создается жидкостью, что перемещается в сосудах.

В Европе о том, узнали в эпоху развития механики (примерно XIII век). Особо широкого распространения идея о вечном двигателе приобрела в XVI-XVII веках. Количество проектов вечных двигателей росло очень быстро, некоторые из них были созданы и оказались провальными, а некоторые так и остались нарисованными. Например, как чертежи вечного двигателя Леонардо да Винчи.

Спорные вопросы

Каждый физик подтвердит: двигатель, который уже единожды был приведен в движение и удерживается в этом состоянии самостоятельно и постоянно, — это перпетуум-мобиле, что уже является поводом для возникновения множества полемических вопросов.

Одна из самых примечательных проблем — это сохранение вечного движения. То есть двигатель нужно было бы поддерживать в состоянии прочности, ведь как ни посмотри, а физические предметы имеют свойство изнашиваться.

Второй вопрос возник на почве так называемой «внутренней ценности». Ученые постоянно спорили о том, какой двигатель можно назвать вечным. Например, устройство, которое при полной сборке сразу же начнет работать само по себе, или же то, которое необходимо запустить вручную.

В первой половине XIX века Иоганн Фон Поппе сделал интересное для своего времени заключение: «Перпетуум-мобиле — это химера, что завела в трясину безысходности многих ученых. Если понимать под вечным двигателем объект, что все время без дополнительной внешней энергии пребывает в постоянном движении, а значит, не подвергается обычной земной бренности, то каждый разумный человек уяснит для себя, что существование такой вещи невозможно. Но если назвать вечным двигателем прибор, который способен постоянно восстанавливать первопричину своего движения без внешнего вмешательства до момента, пока он не остановится от износа, то его изобретение вполне возможно».

В Средневековье создание вечного двигателя было окутано покровом тайны, из-за чего вокруг возникало множество домыслов и суеверий. Некоторые ученые считали перпетуум-мобиле настолько же значимым, как философский камень.

Неудачные попытки

Самая древняя конструкция вечного двигателя похожа на зубчатое колесо: в его углублениях были прикреплены грузы, что откидывались на шарнирах.

Их геометрия очень проста: грузы с левой части ближе к оси, чем грузы с правой. В теории, согласно закону рычага, это должно было приводить колесо в движение. По замыслу, во время вращения грузы должны были бы откидываться справа и сохранять силу, направленную на движение. Вот только есть одно маленькое «но»: автор не учел того, что грузы справа хоть и имеют более длинный рычаг, уступают по количеству грузам слева, поэтому если такое колесо изготовить, оно будет неподвижным, так как момент силы с двух сторон идентичен.

Этот опыт был не единственным в истории проб и ошибок по созданию вечного двигателя.

Иллюзия

Попытки создавать перпетуум-мобиле — вечный двигатель, фото которого представлены в статье, длились вплоть до конца XVII века. В это время Кардано и Галилей начинают настаивать на том, что создать такое устройство невозможно. Стивен Симон, прислушиваясь к самым противоречивым мнениям, открывает закон о равновесии плоскости наклона. Это позволило обосновать закон сложения трех сил по треугольнику. На основании новых законов и результатов экспериментов к концу XVIII века основная часть ученых делает вывод о том, что перпетуум-мобиле — это всего лишь несбыточная иллюзия, размышлениями о которой развлекаются физики на досуге.

Сегодня по этому вопросу проводится много споров и дебатов. Возможно, в далеком будущем мечта станет реальностью, а пока что остается только думать о том, как будет выглядеть вечный двигатель и чем он поможет человечеству.

Идея вечного двигателя волновала человечество с глубокой древности. Среди изобретателей вечного двигателя были и ученые, которые искренне верили в возможно. ..

От Masterweb

23.02.2018 16:39

Золотой мечтой человечества во все века было создать такое устройство, которое производило бы работу, ничего при этом не потребляя и не расходуя собственных ресурсов, — вечный двигатель (перпетуум мобиле на латыни).

Первые описания подобного устройства встречаются в древних арабских и индийских рукописях.

Возникает вопрос: перпетуум мобиле — что это такое?

Двигатель Бхаскары

Индийский астроном и математик Бхаскара, живший в XII веке и написавший ряд дошедших до нас работ по астрономии и математике, предложил один из первых вариантов перпетуум мобиле. Описание вечного двигателя дошло до нас в одном из его стихотворений. Вечный перпетуум мобиле представлял собой колесо, к диагональным спицам которого были прикреплены сосуды со ртутью. При вращении колеса ртуть перетекает в сосудах, изменяется центр тяжести, и колесо должно вращаться само по себе непрерывно.

Перпетуум мобиле — что это такое? Цель, к которой надо стремиться, или нечто невозможное?

Изобретатели вечного двигателя

Счет изобретателям вечного двигателя идет на тысячи. Попытки создать его предпринимали и великие люди. Среди эскизов Леонардо да Винчи был обнаружен эскиз перпетуум мобиле. Никола Тесла и Майкл Фарадей тоже пытались создать такое устройство.

В XVIII веке алхимик и инженер Иохан Бесслер, известный также как Орфиреус, создал «действующую» модель вечного двигателя. Устройство представляло собой деревянное колесо, обтянутое тканью, с осью в центре, которое вращалось в запертой пустой комнате 14 дней. «Самодвижущиеся колесо» произвело сенсацию в обществе. Им заинтересовался даже Петр Первый, когда молва дошла до России. Орфиреус категорически отказался раскрыть секрет своего изобретения. Служанка Бесслера, поссорившись со своим хозяином, рассказала, что колесо двигали она и брат алхимика, дергая за шнурок из соседней комнаты.

В зависимости от развития науки изобретатели пытались создать двигатели с использованием магнитов, электрических батареек, водяных струй.

Аббат Джузеппе Дзамбони создал «вечный электромотор» на основе сухой батарейки без использования кислоты. Маятник на батареях Дзамбони работал несколько десятилетий, уже после смерти изобретателя.

В 1775 г. французская академия наук объявила, что не будет рассматривать более проблемы вечного двигателя и квадратуры круга.

Варианты вечных двигателей

Перечень конструкций вечных двигателей можно долго продолжать. С развитием радиотехники и электроники изобретатели пытались использовать для этого элементы электрических и радиосхем.

Среди интересных вариантов:

Водяной винт Роберта Флада. Водяное колесо, продолжающее молоть зерно под действием рециркулирующей воды. Вечные часы Кокса, которые, по его словам, были созданы на основе механических и философских принципов. Батарейка Карпена, которая была создана в 50-х годах прошлого века и до сих пор выдает напряжение. Электрическая машина Ньюмана, которая, по его заявлению, выдает больше энергии, чем было затрачено. НЛО-двигатель Отиса Карра, который использует неизвестную науке гравитационную энергию.

Вечные двигатели первого рода

С развитием теоретической термодинамики было сформулированы три ее основных начала. В соответствии с началами термодинамики и определятся род перпетуум мобиле. Первое начало термодинамики описывает закон сохранения энергии.

И вечные двигатели, способные работать и производить энергию, ничего не потребляя, называются двигателями первого рода. Закон сохранения энергии является фундаментальным. Природа запрещает существование вечных двигателей первого рода.

Вечные двигатели второго рода

Второе начало термодинамики — это принцип, описывающий направление передачи тепла между телами. Он описывается постулатами Клаузиуса и Томсона, которые запрещают передачу тепла от менее нагретого тела к более нагретому.

Вечными двигателями второго рода называют двигатели, которые используют для работы внутреннюю теплоту (энергию) замкнутой системы. Вечные двигатели второго рода — устройства достаточно хитроумные. В них не сразу можно рассмотреть нарушение физических законов. Подчас они носят очень наукообразные названия. Например, параметрическая электромашина, преобразователь тепла в электричество, мотор-альтернатор, система, создающая мощность из энергии электростатического поля, и т. п. Суть от этого не меняется.

Демон Максвелла

Для иллюстрации второго начала термодинамики и для объяснения что это такое — перпетуум мобиле, Джеймс Максвелл придумал некое фантастическое существо, которое находится в замкнутом объеме и, как мячики для пинг-понга, бросает молекулы с большой температурой в одну сторону сосуда, а с маленькой температурой — в другую. В результате одна часть сосуда нагревается, а другая охлаждается без использования дополнительной энергии. Если пренебречь энергией, которую должен получать демон Максвелла, перед нами практически вечный двигатель. Остается придумать такого демона, который бы согласился работать, ничего не потребляя. Образ демона Максвелла встречается и в литературе. В романе братьев Стругацких «Понедельник начинается в субботу» демоны Максвелла открывают и закрывают двери НИИЧАВО. Кен Кизи использовал этот образ для демонстрации взаимоотношений добра и зла в человеческом обществе. Демон Максвелла «первого рода» есть и у Станислава Лема.

Устройства, которые работают вечно, продолжают изобретать до сих пор. И некоторым удается даже получить патент. Правда, патентные бюро избегают наименования «вечный двигатель», но суть от этого не меняется. Так, в 2005 г. американец Борис Вольфсон запатентовал некое устройство на основе антигравитации, которое, ничего не потребляя, создавало бы силу тяжести на борту космических кораблей, а в 1995 г. американский патент получил наш соотечественник Александр Фролов за «устройства для создания полезной работы без применения внешних источников».

Вечный двигатель, или на латинском языке «перпетум мобиль», представляет собой гипотетическую машину, которая могла бы функционировать вечно после придания ей начального импульса и без необходимости последующего подвода энергии к ней.

Законы термодинамики

Чтобы понять, возможен или невозможен перпетум мобиль, следует вспомнить первые два закона термодинамики:

Первый закон термодинамики гласит: «Энергия не создается и не уничтожается, она может лишь переходить в разные состояния и виды». То есть если над данной системой совершают работу или она обменивается теплом с внешней средой, то ее внутренняя энергия изменяется.
Второй закон термодинамики. Согласно ему, «энтропия Вселенной стремится увеличиться с течением времени». Этот закон указывает, в каком направлении будет протекать самопроизвольно. Кроме того, из этого закона следует невозможность перехода энергии из одного вида в другой без потерь.

Вечный двигатель первого и второго рода

Вечный двигатель, или на латинском языке perpetuum mobile, бывает двух родов:

Вечный двигатель первого рода представляет собой машину, которая постоянно работает без подвода внешней энергии и при этом совершает какую-либо работу. То есть перпетум мобиль первого рода противоречит первому закону термодинамики, поэтому, кстати, он и получил название двигателя первого рода.
Вечный двигатель второго рода — это любая машина, которая работает с периодическими циклами, преобразуя один вид энергии в другой, например, механическую в электрическую и наоборот, без каких-либо потерь в процессе этого преобразования. То есть вечный двигатель (перпетуум мобиле) второго рода противоречит второму закону термодинамики.

Невозможность существования

Вечный двигатель первого рода противоречит фундаментальному закону физики о сохранении энергии изолированной системы, поэтому существовать не может. Что касается perpetuum mobile второго рода, то он также невозможен, поскольку в любом работающем двигателе происходит распыление энергии различными способами, главным образом, в виде тепла.

Учитывая, что законы термодинамики проверены несколькими столетиями опытов и экспериментов и еще ни разу не дали сбоя, можно смело говорить, что любые проекты вечных двигателей — это обман. Такие проекты часто возникают в разнообразных религиозных кружках, в которых присутствуют верования о нескончаемых источниках энергии и так далее.

Кроме того, время от времени появляются различные мысленные «парадоксы», которые, казалось бы, демонстрируют работоспособность тех или иных перпетум мобиль. Во всех этих случаях речь идет об ошибках в понимании законов физики, поэтому такие мысленные «парадоксы» являются поучительными.

Исторические поиски вечных двигателей и их важность для развития человечества

Законы термодинамики были установлены окончательно во второй половине XIX века. Согласно им, любая работающая машина не может переводить энергию из одного состояния в другое с коэффициентом полезного действия, равным 100%, не говоря уже о постоянном снабжении энергией других систем без подвода ее к самой машине.

Несмотря на это, многие люди в ходе истории и по сей день искали и продолжают искать различные конструкции работающих вечных двигателей, которые можно сравнить со своеобразным «эликсиром молодости» в области механики.

Все проекты таких машин заключаются в использовании разных весов, углов, физических или механических свойств конкретных субстанций, которые могут двигаться постоянно и даже создавать избыточное количество полезной энергии. Говоря о современном времени и его огромных энергетических потребностях, можно понять важность перпетум мобиль, который бы стал настоящей революцией в развитии человечества.

Возвращаясь в историю, следует сказать, что первые известные проекты вечных двигателей начали появляться в средневековой Европе. Полагают, что первой моделью вечного двигателя стало соответствующее изобретение в Баварии в VIII веке нашей эры.

Известные проекты вечных двигателей в Средние века

К сожалению, до настоящего времени ничего не известно о существовании проектов перпетум мобиль в обществах до Средних веков. Не сохранилась никакая информация о том, что древние греки или римляне создавали такие машины.

Самым древним изобретением вечного двигателя, которое известно человечеству, является магическое колесо. Хотя не сохранилось изображений этого изобретения, исторические письменные источники говорят, что оно относится ко времени существования Империи Меровингов на территории современной Баварии в VIII веке. Однако некоторые историки говорят о том, что данная машина не существовала в действительности и что вся информация о ней является легендой.

Бхаскара был известным индийским математиком, который признается самым влиятельным ученым Средних веков на своем континенте. Его работы, касающиеся дифференциальных уравнений, предшествуют на 5 веков аналогичным работам Ньютона и Лейбница. Около 1150 года Бхаскара придумал колесо, которое должно было вращаться вечно. К сожалению, это изобретение так и не было сконструировано, но оно является первым несомненным свидетельством попыток создания вечного движения.

Первым изобретением вечного двигателя в Европе является машина известного французского масона и архитектора XIII века Виллара де Оннекура. Точно не известно, было ли его изобретение сконструировано, но в дневниках Виллара де Оннекура находят изображение его perpetuum mobile.

Легендарный инженер и изобретатель из Флоренции Леонардо да Винчи также создал несколько машин — вечных двигателей, и в этом плане он опередил на несколько веков свое время. Данные машины, естественно, оказались неработоспособными, и ученый сделал вывод о невозможности существования вечных двигателей в физике.

Вечные двигатели Нового времени

С наступлением вечного двигателя стало популярным занятием, и многие изобретатели тратили свое время на создание такой машины. Связан этот бум прежде всего с успехом в развитии механики.

Так, итальянский изобретатель XVI века Марк Зимара сконструировал вечно работающую мельницу, а голландец Корнелиус Дреббель посвятил одно из таких изобретений английскому королю. В 1712 году инженер Иоганн Бесслер проанализировал более 300 подобных изобретений и решил создать собственный перпетум мобиль.

В итоге, в 1775 году члены королевской академии наук в Париже издали указ о том, что не будут принимать какие-либо изобретения, которые ассоциируются с тематикой вечного двигателя.

Мысленные эксперименты

В теоретической физике часто используют мысленные эксперименты, с помощью которых стараются проверить фундаментальные физические законы. Касательно темы вечных двигателей, можно назвать следующие проекты:

Демон Максвелла. Речь идет о нарушении второго закона термодинамики, когда гипотетический демон разделяет смесь газов. Этот мысленный эксперимент позволяет понять суть энтропии системы.

Вечный двигатель который выполняет работу за счет термических флуктуаций и поэтому может работать вечно. В действительности он будет работать до тех пор, пока окружающая среда имеет более высокую температуру, чем сам двигатель.

Окончательно ли мертва надежда создать вечный двигатель?

Мы не можем с уверенностью утверждать, что никогда не будет придумано механизма, способного работать вечно, поскольку человечество еще многого не знает о Вселенной, в которой живет. Возможно, будет открыт вид экзотической материи, например, черная материя в космосе, о которой почти ничего неизвестно. Поведение этой материи может заставить пересмотреть законы термодинамики. Эти законы являются настолько фундаментальными, что любое их изменение по своим масштабам будет аналогично влиянию теории Альберта Эйнштейна на законы классической механики Исаака Ньютона и на развитие физики в целом. Также возможно, что вечное движение существует в объектах, поведение которых подчиняется квантовой механике.

Вечный двигатель первого рода
— двигатель (воображаемая машина), способный бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Их существование противоречит первому закону термодинамики. Согласно закону сохранения энергии
Вечный двигатель второго рода
— воображаемая машина, которая будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел (см. Демон Максвелла). Они противоречат второму закону термодинамики. Согласно Второму началу термодинамики , все попытки создать такой двигатель обречены на провал.

История

Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. Не менее затруднительно назвать и первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в. , хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде . В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своем стихотворении, датируемом примерно 1150 г., описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе»
. Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики , приблизительно к XIII веку. К XVI — XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран. Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя.

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

Рис. 1. Одна из древнейших конструкций вечного двигателя

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо , в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага , должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Рис. 2. Конструкция вечного двигателя, основанного на законе Архимеда

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда . Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

Литература

Вознесенский Н. Н. О машинах вечного движения
. М., 1926.
Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель
. М., 1922.
Кирпичёв В. Л. Беседы по механике
. М.: ГИТЛ, 1951.
Мах Э. Принцип сохранения работы: История и корень его
. СПб., 1909.
Михал С. Вечный двигатель вчера и сегодня
. М.: Мир, 1984.
Орд-Хьюм А. Вечное движение. История одной навязчивой идеи
. М.: Знание, 1980.
Перельман Я. И. Занимательная физика
. Кн. 1 и 2. М.: Наука, 1979.
Петрунин Ю. Почему идея вечного двигателя не существовала в античности?
// Петрунин Ю.Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82

Примечания

Wikimedia Foundation
.
2010
.

Синонимы
:

Смотреть что такое «Перпетуум мобиле» в других словарях:

Двигатель, вечный двигатель, пьеса, перпетуум мобиле, вечное движение Словарь русских синонимов. перпетуум мобиле сущ., кол во синонимов: 4 вечное движение (1) … Словарь синонимов

ПЕРПЕТУУМ МОБИЛЕ, нескл., муж. и ср. (лат. perpetuum mobile, букв. постоянное движение) (книжн.). Вечный двигатель, вечное движение. Несбыточные мечты о перпетуум мобиле. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ПЕРПЕТУУМ МОБИЛЕ, нескл., муж. и ср. (книжн.). В идеальных представлениях: вечный двигатель. Изобретатели перпетуум мобиле. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ПЕРПЕТУУМ МОБИЛЕ, то же, что вечный двигатель … Современная энциклопедия

— (от лат. perpetuum mobile вечно движущееся) 1) то же, что вечный двигатель.2) Название инструментальной пьесы, мелодия которой развертывается в непрерывном быстром движении мелкими длительностями … Большой Энциклопедический словарь

Называйте их машинами свободной энергии, перпетуум мобиле или вечным двигателем. Тигр остаётся тигром, в какой бы цвет вы не покрасили его полосы. С тех пор как человечество нуждается в электричестве или другом источнике энергии, изобретательные умы находятся в напрасном поиске гениального решения: свободная энергия на все времена без всякого топлива. Наброски и чертежи, «как сделать вечный двигатель», историки находят с тех пор как существуют технические эскизы. Проекты вечного двигателя появляются и ныне, даже чаще, чем ранее. Сегодня мы собираемся рассмотреть самый известный пример вечного двигателя и донести общественному пониманию, что такое чудо всё-таки существует.

Смысл того, что вечный двигатель не может работать, и не будет работать, не требует доказательства. Но так как заявления такой возможности не утихают, обсуждение заслуживает внимания. Строго говоря, было бы ненаучно автору утверждать, что такая возможность есть. Вечный двигатель нарушил бы закон термодинамики. Но фундаментальные законы вселенной настолько нерушимы, что автор собирается выйти из-под их влияния. Первый закон термодинамики утверждает, что энергия замкнутой системы остаётся постоянной. Если требуется вывести часть энергии, например, через вращение вала, необходимо вернуть в систему, как минимум, такое же количество энергии. Второй закон термодинамики говорит, что энтропия изолированной системы может только повышаться и не может снижаться. В основном системы стремятся к тепловому равновесию. Проще говоря, второй закон запрещает процессы, в результате которых тепло перетекает из области с меньшей температуры в область большей температуры или где тепло конвертируется полностью в работу. Любой вечный двигатель невозможен, так как нарушает один или оба закона термодинамики.

Наиболее распространенные конструкции вечного двигателя основаны на магнитном моторе. Магниты расположены непрерывно по кругу и должны вращать ротор, толкать шарики по кругу или поддерживать движение другой конструкции вечно. Ныне подобные конструкции являются гибридом электромотора. Изобретатели заявляют, что кинетическая энергия такого мотора превышает затраты электроэнергии, запущенный однажды он может вращаться вечно. Интернет поиск кричит о тысячах подобных проектах. Многие демонстрируют видео работающей машины. Как же можно понимать всё это? Автор заявляет, что все эти парни лгут?

Нет, но автор говорит, что любой заявивший вечный двигатель ошибается. В большинстве случаев изобретатель не имеет физического образования, и не изучал принципы работы электромеханических систем. Большинство изобретателей вечного двигателя любители и вполне честно (хотя и глубоко) заблуждаются. Чаще всего они представляют диаграммы, заметки и расчёты, выполненные самостоятельно. Некоторые признают, что не понимают полностью происходящее в их варианте вечного двигателя. Но, чаще всего, они заявляют, что опровергли законы природы применением уникальных знаний.

Ранние версии вечного двигателя описаны в 12 столетии. Наиболее известная из них это колесо Бхаскра (Bhaskara wheel), спицы которого заполнены до половины ртутью и изогнуты так, что тяжёлая жидкость стремится от оси при движении вниз, и стремится к оси вращения при движении вверх, обеспечивая рычаг поддерживающий вращение. Подобная конструкция, называемая колесо с неравным балансом, повторялось многие столетия во многих вариантах. Колесо Вилларда 13го столетия использует вместо тяжелой жидкости молоточки. Колесо Таккола 15го столетия использует подвешенные рычаги. Леонардо да Винчи начертил целую серию колёс с неравным балансом, хотя знал что вечное вращение невозможно.
В 1870, автор Генри Дрикс (Henry Dircks) цитировал Леонардо:

«…Оборудование подобного колеса со многими балансирующими деталями и придание ему вращения приведут к остановке потому, что такой конструкцией вы обманываете себя… Хотя более тяжелые детали колеса находятся дальше от оси вращения, и их вращающий момент увеличивается, движущая сила всего колеса остаётся неизменной.»

Особое место в истории о вечных двигателях занимает германский часовщик Иоганн Бесслер (Johann Bessler). Он сконструировал огромное количество колёс, которые демонстрировал в начале 1700х. Его огромные колёса, приводимые в движение маятником, имели закрытый механизм. Бесслер получил поддержку и широкое признание, хотя многие считали его иллюзионистом в дополнение к славе опытного производителя часовых механизмов. Самая известная демонстрация непрерывно вращающегося колеса продолжалась 53 дня в опечатанном, закрытом помещении, охраняемом патроном Бесслера Ландграфом Гессен Кассельским (Landgrave of Hesse-Cassel). Но так как помещение было без окон, а Бесслер всегда входил первым и выходил последним, скептики не были уверенны в непрерывном вращении колеса.

Физика остаётся физикой, говорим ли о простом или сложном механизме с забавной терминологией и подключённым к батарее. В 2006 компания Стеорн (Steorn) анонсировала девайс под названием Орбо (Orbo), который как всем известно, был классическим магнитным мотором. Все публичные демонстрации провалились (за исключением случаев, когда подключалась батарея), но они все равно заявляли о прогрессе. Десятки лет парень по имени Джон Серл (John Searl) заявлял, что построил магнитный мотор под названием Генератор Серла (the Searl Effect Generator) и рассказывал, что летает по окрестностям в летающей тарелке со своим мотором.

В последние годы многие заявляют, что мотки проволоки вырабатывают электроэнергию. Наиболее известны «мотки Родина», по имени автора Марко Родин (Marko Rodin). По его утверждению, в основе принцип вихревой математики, новая наука, изобретенная и признанная им самим. Вечный двигатель Канадского изобретателя Тейн Хейнс (Thane Heins), имеет экзотическое название Перпеттия би-торидал трансформер (Perepiteia bi-toroidal transformer). Наблюдатели пришли к выводу, что это обычный электромотор и только сам Хейнс заверяет, что вырабатывается больше электроэнергии, чем потребляется.

Как можно предположить, многие сторонники вечного двигателя смотрят на Николо Тесла и его статью 1900г., опубликованную в журнале «Иллюстратор столетия» (Century Illustrated Magazine). Некоторые интерпретировали статью Тесла как подтверждение возможности вечного двигателя. Беглый просмотр статьи скажет вам, что Тесла вообще не касался вопроса вечного двигателя. Статья о возможностях теплопровода и передаче тепла из тёплого региона в холодный регион. Тесла не обсуждал возможность нарушить закон термодинамики, он обсуждал возможность использовать его.

Распространенное заблуждение, связанное с моделями вечного двигателя, основывается на том, что многие из них запатентованы. Патент подтверждает лишь оригинальность конструкции и не может служить признанием работоспособности того или иного устройства. На самом деле, успешно запатентовано большое количество невероятных механизмов, которые провалились на испытаниях. Вечные двигатели не патентуются в большинстве стран. В США это называется «требование применимости». Для того, чтобы получить патент, устройство должно обладать минимальной применимостью. Закон исключает возможность патентования вечных двигателей, основываясь на их невозможности. Проще говоря, вы не получите патент на «межгалактический трансформер» пока не представите действующий образец.

Наиболее частый случай отказа в выдаче патента описан на официальном сайте как (the Manual of Patent Examining Procedure) и введён в действие с 1977. Йозеф Ньюман (Joseph Newman) был чудак, который развил собственную теорию гироскопов и электромагнетизма. В патенте мотора было отказано, так как принцип нарушает законы природы. Ньюман подавал апелляции, которые также получали отказ. Его настроение было очень серьёзно, и в 1989 было подано исковое заявление против Комиссии по патентам и торговым маркам (the Commissioner of Patents and Trademarks). Судья назначил специалиста для рассмотрения прототипа Ньюмана. Специалист внимательно изучил конструкцию и работоспособность этого варианта вечного двигателя. И, хотя понимал, что Ньюман ошибается, признал превышение исходящей энергии над затраченной.

Но суд не признал, и отослал изобретение в Национальное Бюро Стандартизации (National Bureau of Standards) на испытания. Вывод Бюро не совпал с выводами специалиста. Устройство представляет собой обычный преобразователь постоянного тока в переменный и, лишь немного, уступающий в эффективности известным устройствам такого типа. Решение суда было не в пользу Ньюмана, но он аппелировал снова. Заявлял, что испытания Бюро неправильные. В конце концов, федеральный суд оставил решение местного суда в силе.

Дискуссия о вечных двигателях была бы не полной без упоминания о теории заговора, на которую ссылаются сторонники экзотических изобретений. Главный аргумент в отказе регистрации вечных двигателей правительством это поддержка нефтяных магнатов. Сайты посвященные теории заговора, такие как InfoWars, Rense.com и Natural News поддерживают существование вечного двигателя. И фильмы, подобные «Thrive», тоже.

На поверхности теория кажется приемлемой, но при близком рассмотрении распадается на части. Во-первых, упомянутое подавление, похоже не существует вообще. Различные вечные двигатели рекламируются постоянно, Ютюб разрывает ежедневное пополнение сюжетов о вечных двигателях, которые предположительно работают. В какой бы форме не выражалось подавление, оно совершенно неэффективно. Множество людей идут крестовым походом в защиту своего варианта вечного двигателя десятилетиями. Ни агенты в чёрном от правительства, ни агенты нефтяных магнатов не препятствуют этой борьбе за светлое будущее свободной энергии. Книги остаются на полках, видео остаётся в Ютюбе, патенты остаются в файлах и публично доступны. Подавление идеи вечного двигателя трудно подтвердить.

Почему порядочные изобретатели преследуют цель создания вечного двигателя, когда основы теории говорят о невозможности? Патентный поверенный Джин Куин (Gene Quinn) предложил объяснение:

«Преследование невозможного, по крайней мере невозможного на основе известных законов физики и природы, является серьёзной мотивацией для многих. Молодые любителей научной фантастики становятся учёными, которые ставят под сомнение привычный ход мысли и пытаются создать устройства своей мечты.»

Присутствует также старинное желание магически быстрого решения трудной проблемы. Не много у человека столь же неотвязных стремлений. Неважно, что рассматривается: сверхздоровье, психологическая суперсила или вечный двигатель. Достаточное количество людей одержимы идеей достичь этого. Неизбежно, включая позитивно настроенных любителей, они обманывают себя и других неспециалистов предполагаемыми открытиями. Мечта о вечном двигателе неиссякаема.

Перевод Владимир Максименко 2013

Тема:

Навигация по статьям

Комментарии на “”

Андрей
Есть люди, которые знают как сделать вечный двигатель?
Отвечая на вопрос вынесенный в заголовок статьи, я говорю твердое «Да» .
И один из них, недавно почивший, Ричард Фейнман, который утверждал,что в
вакууме заключенном в баллоне электрической лампочки содержится столько
энергии, что её хватит чтобы вскипятить все океаны. Разумеется, «энергия вакуума»
тут не причем.Всё гораздо проще.Речь идет о возможности перевода реактивной
энергии навходе в активную на резистивной нагрузке путем включения в цепь
звена чистого запаздывания(ЗЧЗ) обеспечивающего отставание тока от напряжения на
90 градусов. Такое устройство полностью имитирует идеальную индуктивность.
Таким образом схема ВД очень проста и может быть описана как цепочка U-ЗЧЗ-R
(обозначения стандартные).По всей видимости Нобелевский лауреат подразумевал
под ЗЧЗ два встречно -параллельно включенных вакуумных диода.
По оценке автора этого коммента из-за малой инерционной массы электрона частота
приложенного напряжения должна находится в районе 30 терагерц.
При использовании более инерционных носителей энергии электромагнитного
поля (например доменов магнетиков) , достижение требуемого сдвига фаз доступно
на звуковых частотах.
К вопросу о конспиралогии: что заставило Фейнмана так «шифроваться»?
Будет ли опубликован этот комментарий?
Андрей
Вечные двигатели 2го рода
(Электроводородные генераторы)
Источник энергии – окружающая среда. Формы энергии – тепловая энергия+любые виды
ионизирующих излучений. Рабочее тело подвергающееся преобразованию в цикле работы-вода.
Цикл: ВОДА- ВОДОРОД+КИСЛОРОД –ВОДА.
Здесь рассматриваеся полуцикл ВОДА- ВОДОРОД+КИСЛОРОД
Принципы работы устройств основаны на утилизации энергии ионизации путем разделения
зарядов и последующей их нейтрализации на электродах. В результате имеем электрический
ток и газ. Отличается от электролиза воды, тем, что не подводится
и не расходуется электрическая энергия от внешнего источника.
Автору известно 2 принципа реализации таких устройств.
Это “Демон Максвелла” и статическое электрическое поле контактной разности
потенциалов.
“Демоном Максвелла” служит гравитационное поле. Опыты показывают, что отрицательный электрический потенциал
приобретает электрод имеющий бОльший гравитационный потенциал.
Отсюда следует, что отрицательные ионы имеют меньшую массу, чем положительные. Механизм генерации заключается в том,что заряды
имея разную массу, но одинаковую кинетическую
энергию (в статистическом смысле) поднимаются на разную высоту в
гравитационном поле (см. также ЭВГ Студенникова)
Эти устройства являются монотермическими, и более того, антиэнтропийными,
поскольку при работе тепло перерабатывается в более упорядоченные формы носителей энергии (газ и электричество)
Опытные данные: опыт№1
пластмассовый шланг диам.
10мм,длиной 2м заполненный 0.1% (по объёму) раствором серной кислоты, с графитовыми электродами
в торцах шланга, был вертикально подвешен на стене
квартиры. К электродам подключён вольтметр с внутренним сопротивлением 1мом.Наблюдения велись в течении года.
Результаты:через сутки установился режим генерации
напряжения 60-70 милливольт.(-) на верхнем электроде и(+) на нижнем. Колебания напряжения обусловлены
непостоянством температуры и радиационного фона.
опыт№2
пластиковый поливочный шланг длиной 5м, D 15 мм, графитовые электроды D 10 мм
свесил с балкона. Температура 35.
Чистая вода из по крана 50мв (+) на верхнем электроде (-) на нижнем.
добавление пов.соли дало прибавку 5 мв
Чистая вода из по крана с практически нерастворимой борной кислотой
от 4 до 12 мв (-) на верхнем электроде (+) на нижнем.
А вот разгадка переполюсовки
справочник > химическая энциклопедия:
Гидроксоний-ион (гидроний-катион) Н?О? , гидратированная форма протона. существует в водных растворах кислот, входит в состав некоторых псевдогидратов.
В первых опытах, наверное из-за низкой температуры и короткого шланга генерации ЭДС в
чистой воде не наблюдалось. В этот раз под рукой не было серной кислоты. Но я думаю, что
и так все ясно.
В отличии от электрогравитационных устройств, устройства работающие на
контактной разности потенциалов, не требуют подвода тепла для создания
разности потенциалов. Важно только наличие ионов в воде.
Одним из перспективных ионизаторов воды являются слабо радиактивные элементы, например пепел от сигарет
Неразрушающимся катодом (-) служит N-легированный кремний (подложка 2000а тиристора, анодом (+)графитовый стержень. Источником ионов-вода. При замыкании электродов микроамперметром (R=10ом)регистрируется ток 0.4ма. Вода разлагается.
Нерастворимость катода обусловлена зонным механизмом электропроводности п/п.
Пояснения:в электропроводности N-п/п задействованы только электроны зоны проводимости.
Т.о. электроны связанные с кристаллической решёткой,не дают электролиту вырвать из решётки положительные ионы.Это справедливо,по крайней мере, для рассматриваемого здесь энергетического диапазона.
Контактная разность потенциалов создает в воде электростатическое поле,которое является причиной направленного движения ионов. В таком случае даже простейший ХИТ из алюминия, графита и воды является сверхъединичным генератором,если учесть дополнительную энергию генерируемую за счёт контактной разности потенциалов.
И хотя сверхъединичность, на фоне электрохимической реакции растворения катода будет составлять малую долю, но это факт.
Выделяющийся водород и кислород можно использовать в топливном
элементе.
Парфирыч
Сам не верил в вечный двигатель. Частенько задумывался над инерциоидом и однажды на ременной передаче нарисовал грузики с равномерным шагом. Не поверил. Рассчитал и написал статью «О существовании инерциоида, вечного двигателя и асимметрии».
Ухарь
Я например предложил новую концепцию ветреных двигателей. Все шарахаются от неё как чёрт от ладана. Это вечный двигатель, а этого не может быть! Всё что я слышу. А почему четыре(минимум) ветрогенератора не могут дать энергии на один электромотор?
Михаил
Изготовил узел самовращателя, где 2 рычага 0.5кг + 0.5 кг = 1.0 кг, опускаясь на угол 60 градусов поднимают рычаг 1.6 кг 95 градусов с помощью зубчатых шестерней. Продолжаю исследование механизма дальше. Смотри информацию Яндекс САМОВРАЩАТЕЛЬ
Сергей
Посмотрите тут:
http://si-is.ucoz.ru
Интересно тем, что присутствует обоснование конструкций в рамках общепризнанной теории взаимодействий, за исключением, собственно, закона сохранения энергии.
Валерий
Инерциоид и вечный двигатель, для чего это нужно
В начале 90-х годов на выставке технического творчества молодежи висел плакат с надписью «Гравитационный двигатель», я остановился, разглядывая рисунок. Подошел организатор выставки, поговорили с ним о вечном двигателе, после чего он попросил меня убедить автора снять плакат. «А не то будешь разрабатывать документацию» пошутил он и пошел за автором. Было понятно, ссылкой на закон сохранения энергии не отделаться, шла информация о строительстве метафизических лабораторий, крякушек для разгона облаков и других новациях. Карандаша не было, пришлось доказывать «на пальцах», автор понял и снял плакат.
А я подумал, интересная вещь получается: окружающий нас мир находится в вечном движении, а мы не допускаем мысли о моделировании вечного движения. Наверное, поэтому не теряют актуальности слова Гёте: «Теория мой друг суха, но вечно зелено древо жизни».
Расчет устройств, показанных на рисунках 1 и 2 статьи «О существовании инерциоида, вечного двигателя и асимметрии», выполнен через 0,1 шага установки грузиков. При расчете через 0,05 шага полученные показатели снижаются примерно в два раза. То есть, показав способ расчета простых схем, я предложил осуществить поиск более эффективных вариантов. Например: ленту на больших шкивах провести по хорде, что даст снижение количества грузиков.
Расчет ротора рисунок 3 выполнен с достаточной точностью, чтобы принять решение. Для изготовления ротора потребуется около 3000 пузырьковых колб высокой чувствительности. И если расчетным путем удастся увеличить выделение момента силы в десять раз, без колб не обойтись. О чувствительности природы можно судить по следующему факту: В раковинах установленных противоположно в нескольких метрах от экватора, воронки при сливе воды вращаются в разные стороны.
О возможности использования ротора для получения энергии: При вращении ротора, в точках 0 и 180 градусов вертикальная скорость отсутствует. В точках 90 и 270 градусов вертикальная скорость равна линейной скорости, то есть по вертикали будет иметься ускорение, которое наложится на ускорение силы тяжести в результате чего будет изменяться давление пузырька на колбу, кроме того при вращении будет возникать центробежная сила и пузырек будет смещаться. Все это не позволит ротору набирать обороты, и он будет очень медленно вращаться, точнее самонеуравновешиваться или обладать асимметрией.
Поэтому рассчитывать на практическое применение ротора как «вечного двигателя» не приходится, а признание существования самонеуравновешенности — вопрос любознательности и времени. Чего нельзя сказать об инерциоиде которому пока не найдено альтернативы.
Для признания существования инерциоида необходимо экспериментирование. Схемы устройств, описанные в заметке «О выделении центробежной силы для получения тяги» указанной статьи имеют расчетную тягу до 3-х процентов от суммарной центробежной силы на полуокружности, но сложны в изготовлении. Не менее сложными могут оказаться и конструкции более эффективных устройств, что ставит под вопрос изготовление устройства кустарным способом, а разработка документации, изготовление экспериментальных образцов и лабораторного оборудования любителям не под силу.
Инженер на пенсии Пронота В.П.
Владик-ShokoVladik
Научные стереотипы, принятые в науке в качестве её «нерушимых» научных постулатов, останавливали мышление многих учёных людей, и вообще людей, как прошлого, так и настоящего времени, являясь в нём, определённым мысленным лукавым тормозом, препятствующим лёгкому пониманию ими абсолютно простого, и являющимся определённым подспорьем, двигателем-движителем, для создания в уме многих из них, полнейшей высоко-сложной безобразной глупости!!!
Zum
Вечного ничего нет, ЗАКОН жизни. Но посмотрим на ядерную реакцию затраты энергии чтобы она началась
горазда ниже чем получаем. Солнце вечный двигатель или нет. Вот с этой позиции предполагаю надо смотреть.
С позиции двигатель у которого кпд более единицы но не о вечности, это в природе не может быть теоритически.
Виталий
Ну, почему рассматривается ВД только применительно законов сохранения энергии и термодинамики, а закон Тяготения- гравитация, она же и есть энергия. Найдите в поисковиках ГУГЛ статьи на тему: «Вечный двигатель» Путева- М.Д.Г. или реферат на тему: «Гравитация, управляемая механизмами»
Владёха
Всё же просто!!! Порядочные изобретатели, не конструируют вечные двигатели ради выдачи им патента, а конструируют его, ради пользы за счёт него, человеческому обществу, и экологии планеты Земля!!!
Владёха
Сверхъединичная рекуперация энергии замкнутой системой — аккумулятор-двигатель-генератор: (((((((((А/100%*В%+А)/100%*В%+А)/100%*В%+А)/100%*В%+А)/100%*В%+А)/100%*В%+А)/100%*В%+А)/100%*В%+А)/100%*В%+А)=…, где: А — энергия первоисточника (допустим она электроток аккумулятора), постоянно подающаяся для питания ею двигателя; 100% — это 100% от энергии, а делание на эти 100% в расчётах, это нахождение 1% энергии, как один раз, от самой первоначальной энергии первоисточника, так и постоянно, от значения цифры всякий новый раз рекуперируемой энергии системой — аккумулятор-двигатель-генератор; В% — это цифра в %, КПД одиночного цикла рекуперации энергии, системой — аккумулятор-двигатель-генератор, генерируемой её генератором. И если КПД — В%, равняется у этой системы — аккумулятор-двигатель-генератор 50%,то система вырабатывает её генератором 1 (100%) энергии, равную той 1(100%) , которой постоянно питается она от её аккумулятора. Но если же она, эта система — аккумулятор-двигатель-генератор, имеет её КПД — В%,равный больше 50%, то она вырабатывает больше 1 (100%) — той энергии которой постоянно питает её аккумулятор, вырабатывая её своим генератором! И при этом, эта система не нарушает можно даже так сказать, закон сохранения энергии,потому что входе рекуперации всякий раз, её энергии — А, она на себя эту рекуперируемую её же энергию и тратит,с целью совершения ею своей новой работы, многократно,а значит она не производит полезную её работу каждый раз большую, чем затрачивает на её производство своей же собственной энергии, хотя и способна этим, её нарастить в себе,во много раз больше той, всей энергии,которой в самом начале был заряжен её аккумулятор!
28.04.2017
Из теории электрических цепей известно явление резонанса токов.
При параллельном соединении ёмкости С и индуктивности L и при выполнении
условия (2πf)²=1/ С L-ток через подводящую напряжение цепь не идет.
Формально это описывается так: Ic=jU/Xc , IL=-jU/XL.
при равенстве Хс и XL. сумма токов в подводящей цепи равна 0
Ток IL отстаёт по фазе от тока Ic на угол π. Если индуктивность заменить
на активное сопротивление R= XL. с последовательно подключенным
звеном чистого запаздывания(ЗЧЗ) обеспечивающего отставание тока от
напряжения на угол π/2, то в работе резонансной схемы ничего
не измениться, за исключением
того, что на сопротивление R будет выделяться тепло Q=RI²
Это содержательное описание задачи, оно просто и
понятно.
Если в качестве ЗЧЗ использовать два встречно – параллельно
включенных вакуумных диода, то казалось бы идея легко
реализуется. С легкой руки Р. Фейнмана,
эта мысль циркулирует в интернете, под названием «энергия вакуума»
Часто цитируются слова Фейнмана о том, что в вакууме заключенном в баллоне
эл. лампочки содержится столько энергии, что ею можно вскипятить
все океаны,. По имеющимся оценкам, для реализации
нужного сдвига фаз требуется частота в районе 3 терагерц (3*10¹5 гц), в виду
малой инерционной массы электрона. Для более массивных носителей заряда (ионов ртути) 2*10¹² гц, что практически приведет к излучению энергии через стенки сосуда, которая не
дойдет до потребителя
Далее рассматривается один из возможных вариантов
реализации ЗЧЗ основанного на инерционности поворота магнитных
доменов, где нужный сдвиг фаз может быть достигнут даже на звуковых частотах.
Суть заключается в том, что вторичная обмотка охватывает
два сердечника. Первый сердечник обычный трансформатор в
котором магнитный поток остается постоянным при постоянном
входном напряжении u₁= jω Ф ₁ w₁
во втором сердечнике нет размагничивающей обмотки
и поэтому Ф₂ зависит только от тока нагрузки. С увеличением тока нагрузки, амплитуда
Ф₂ увеличивается «При некотором увеличении амплитуды перемагничивающего поля появляется сдвиг по фазе φ между перио¬дическими функциями H=Hm sinωt и В=В т sin(ωt- φ). »
Цитата из книги Мишина Д.Д. Магнитные материалы.М. 1981г стр 29.
На этом эффекте работает подавляющее большинство
резонансных бестопливных генераторов отличающихся друг от друга только
конструкцией ЗЧЗ. Это упоминавшаяся уже «энергия вакуума», трубка Шоулдерса,
генератор Капанадзе и т.д.
Для количественной оценки ожидаемых эффектов необходимо формализовать
приведенные выше качественные соображения.
к изложению которых и переходим.
Двухконтурный трансформатор
(ЗЧЗ)
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА
i₁
ф₂
w₁
математическая модель учитывающая запаздывание на
перемагничивание
магнитный поток Ф₁ создаётся двумя намагничивающими силами w₁ i₁ и w₂i₂
Ф₁=ff₁(w₁ i₁- w₂i₂) Ф₁=L₁ i₁/ w₁-Mi₂/ w₂
M коэффициент взаимоиндукции
магнитный поток Ф₂ создаётся одной намагничивающей силой
Ф₂= ff₂ w₂i₂ Ф₂= L₂ i₂/w₂
где ff –формфактор сердечника
ff=µS/P –здесь µ абсолютная магнитная проницаемость материала сердечника,
S площадь поперечного сечения, P периметр
замечу, что индуктивность L=ffw²
Ф=iL/w i –ток в обмотке, w – количество витков обмотки
ЭДС самоиндукции U= jωLi , j=√-1 , ω=2∏f где f частота в гц, ∏=3,14
В выбранном здесь частотном описании модели на основе преобразования
Фурье, звено чистого запаздывания вводится как множитель e-j ωT
T время запаздывания или ωT=φ угол запаздывания
Ф₂e-jωT= ff₂ w₂i₂ или Ф₂= L₂ i₂ еjωT/w₂
Магнитный поток во вторичной обмотке
Сумма магнитных потоков Ф₀= Ф₂ + Ф₁= L₂ i₂ еjωT/w₂ + L₁ i₁/ w₁-Mi₂/ w₂
Ф₀=L₂ i₂ еjωT/w₂ + L₁ i₁/ w₁-Mi₂/ w₂
генерирует напряжение U₂=jωw₂ Ф₀
U₂= jωw₂ (L₂ i₂ еjωT/w₂ + L₁ i₁/ w₁-Mi₂/ w₂)
Или
U₂= jω L₂ i₂ еjωT + jω L₂ i₁ — jω Mi₂
Магнитный поток в первичной обмотке
Ф₁=L₁ i₁/ w₁ — M i₂/w₂
U₁= jωL₁ i₁ — jω L₁ i₂
Т. к. M w₁/w₂ = L₁
имеем 3 уравнения
U₁= jωL₁ i₁ — jω L₁ i₂ 1.
jω L₁ i₁ w₂/ w₁= jω L₂ i₁
U₂= jω L₂ i₂ еjωT + jω L₂ i₁ — jω Mi₂ 2.
i₂z = U₂ 3.
с 3 неизвестыми i₁, i₂ и U₂
где z =jx+r комплексная нагрузка
совместно решаем 3 и 2
i₂z = jω L₂ i₂ еjωT + jω L₂ i₁ — jω Mi₂
i₂ = jω L₂ i₁ /(z + jω M- jω L₂ еjωT)
или
подставим i₂ в 1.
U₁= jωL₁ i₁ — jω L₁(jω L₂ i₁) /(z + jω M- jω L₂ еjωT)
U₁= jωL₁ i₁ + L₁ ω² L₂ i₁) /(z + jω M- jω L₂ еjωT)
U₁= jωL₁ i₁ +(M² ω² i₁) /(r+jx + jω M- jω L₂ еjωT)
чтобы U₁ и i₁ были ортогональны необходимо
чтобы выражение
не содержало действительной части
ej φ =cos φ +jsin φ
(M² ω² i₁) /(r+jx + jω M- jω L₂ еj φ)
(M² ω² i₁) /(r+jx + jω M- jω L₂ (cos φ +jsin φ))
т.е. r=- ω L₂sin φ
т.к. функция sin φ нечетная, то r= ω L₂sin(- φ)
это и есть условие ортогональности
реактивная составляющая

Вечные двигатели: работа против физических законов

Живая наука поддерживается аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.

Схема машины Чарльза Редхеффера
(Изображение предоставлено: общественное достояние)

Практически сразу после того, как люди создали машины, они попытались создать «вечные двигатели», которые работали бы сами по себе и работали вечно. Однако устройства никогда не работали и, вероятно, никогда не будут работать так, как надеялись их изобретатели.

«Короче говоря, вечный двигатель невозможен из-за того, что мы знаем о геометрии Вселенной», — сказал Дональд Симанек, бывший профессор физики Университета Лок-Хейвен в Пенсильвании и создатель Музея нерабочих устройств. «Природа не дает примеров вечного двигателя выше атомного уровня».

Законы термодинамики

Насколько нам известно, вечный двигатель нарушил бы первый и второй законы термодинамики, сказал Симанек Live Science. Проще говоря, Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только преобразована из одной формы в другую. Вечный двигатель должен был бы производить работу без затрат энергии. Второй закон термодинамики гласит, что изолированная система будет двигаться к состоянию беспорядка. Кроме того, чем больше энергии трансформируется, тем больше ее тратится впустую. Вечный двигатель должен иметь энергию, которая никогда не тратится впустую и никогда не переходит в неупорядоченное состояние.

Тем не менее, незыблемость законов физики не помешала любопытным игнорировать их или пытаться их нарушить. Согласно онлайн-музею Симанека, первым задокументированным вечным двигателем было колесо, созданное индийским писателем Бхаскарой в 12 веке. Предположительно, он продолжал вращаться из-за дисбаланса, создаваемого контейнерами с ртутью вокруг его края. Другие попытки включают ветряную мельницу 16-го века, сифоны 17-го века и несколько водяных мельниц.

В то время как большинство попыток создать вечный двигатель были в духе научных исследований, другие были направлены на то, чтобы обмануть и заработать деньги. Самая известная мистификация с вечным двигателем была изобретена Чарльзом Редхеффером в 1812 году.

Эпоха чудес и озорства

Вечный двигатель Редхеффера покорил жителей Филадельфии и Нью-Йорка и принес тысячи долларов. Это было дважды опровергнуто инженерами, что в конечном итоге привело к тому, что Редхеффер был изгнан из города, согласно «Вечному двигателю: история одержимости (открывается в новой вкладке)» (Adventures Unlimited, 2015) Артура В.Дж.Д. Орд-Юм.

Америка девятнадцатого века была расцветом розыгрышей. По словам Кимбрю Маклеода, автора книги «Шутники: проказники в современном мире (открывается в новой вкладке)» (NYU Press, 2014), внимание эпохи Просвещения к науке, обучению и получению знаний посредством личного опыта и наблюдений привело к увеличению числа людей искать явления, о которых они могли бы судить сами. Кроме того, повышение уровня грамотности означало, что больше людей были знакомы с такими понятиями, как вечный двигатель, и стремились увидеть машину, которая достигла этого.

Но, как писала Барбара Франко в «Кардиффском великане: обман столетней давности», «люди интересовались новыми науками, не понимая их по-настоящему… Публика девятнадцатого века часто не различала популярные и серьезные исследования предметам. Они слушали лекции, посещали театры, ходили в музеи любопытства, цирк и собрания возрождения с почти таким же энтузиазмом».

Эми Ридинг, автор книги «Знак внутри: большое мошенничество, хитрая месть и небольшая история большой аферы (открывается в новой вкладке)» (Vintage, 2013 г.), отмечает своеобразную характеристику в американском понимании весело. Людям, кажется, нравится быть захваченными историей, которая, как они знают, может быть неправдой, все равно влюбляться в нее, а затем удивляться, узнав, что их обманули. Тот факт, что Редхеффера фактически выгнали из города, предполагает, что публика начала 1800-х годов, возможно, еще не полностью приняла эту форму развлечения, хотя в последующие десятилетия они это сделают.

Вечный двигатель волнует Филадельфию

Согласно Орд-Хьюму, историки не знают предыстории Редхеффера до розыгрыша. Он появился на сцене в 1812 году, когда открыл для всеобщего обозрения дом у реки Шуйлкилл. Внутри находилась машина, которая, как он утверждал, могла продолжать двигаться вечно без прикосновения или какой-либо другой помощи.

Машина Редхеффера была основана на «предполагаемом« принципе »вечного движения, который предполагает, что постоянная нисходящая сила на наклонной плоскости может создавать постоянную горизонтальную составляющую силы», — сказал Симанек. По словам Орд-Хьюма, у машины был маятник с гравитационным приводом и большой горизонтальной шестерней внизу. Другая, меньшая шестеренка сцепилась с большей. И большая шестерня, и вал могли вращаться отдельно. На шасси размещались две аппарели, а на аппарелях находились грузы. Грузы должны были отталкивать большую шестерню от вала, а трение заставляло вал и шестерню вращаться. Вращающаяся шестерня, в свою очередь, приводила в действие сблокированную меньшую шестерню. Если грузы удалялись, машина останавливалась.

Согласно проекту визуального образования, источники расходятся во мнениях относительно суммы, которую Редхеффер взимает с ничего не подозревающих жителей Филадельфии за просмотр его машины. Одни говорят, что он брал 5 долларов, другие говорят, что он брал 1 доллар, а третьи говорят, что женщин пускали бесплатно или за 1 доллар. Тем не менее, цена не отпугнула очарованную публику, и машина стала сенсацией. На его подлинность делались ставки до 10 000 долларов.

Редхеффер был так доволен своей машиной и ее приемом, что лоббировал в штате Пенсильвания средства на постройку еще большей машины. 21 января 1813 года государство направило инспекторов для расследования, прежде чем раздать деньги. Именно тогда план Редхеффера развалился.

Первое разоблачение

По словам Орд-Хьюма, по прибытии инспекторы увидели, что машина находится в помещении с запертой дверью и отсутствующим ключом. Они могли видеть его только через окно. Один из инспекторов, Натан Селлерс, привел с собой своего сына Коулмана. Юный Коулман заметил, что шестерни в машине работают не так, как утверждал Редхеффер. Зубья в шестернях были изношены не с той стороны. Это означало, что грузы, вал и шестерня не приводили в движение меньшую шестерню в сторону; меньшая шестерня приводила в действие большее устройство.

Натан Селлерс поверил своему сыну и определил, что машина была подделкой. Однако вместо того, чтобы противостоять Редхефферу, он нанял Исайю Люкенса, местного инженера, для создания своего собственного вечного двигателя, который, по словам Орд-Хьюма, будет выглядеть и «работать» так же, как у Редхеффера. Люкенс сконструировал машину, похожую на машину Редхеффера, но с прочным плинтусом и квадратным куском стекла наверху. Четыре деревянных навершия, предположительно декоративные, находились поверх стекла и крепились к деревянным столбам. Lukens поместил заводной двигатель в плинтус. Один из наконечников был, по сути, наматывающим. Его можно было наматывать и питать двигатель весь день. Двигатель вращал вал, который приводил в движение шестерни.

Селлерс и Люкенс показали свою машину Редхефферу, который был ошеломлен, увидев, что его поддельная машина, похоже, работает по-настоящему, согласно веб-сайту Университета Хьюстона The Engines of Our Ingenuity. Он предложил им деньги, чтобы узнать, как это делается. Селлерс и Люкенс не осудили его на месте, а позволили новостям о розыгрыше распространиться по всей Филадельфии.

Вечный двигатель перемещается в Нью-Йорк

Хотя Филадельфия была на пути к Редхефферу, низкая скорость связи той эпохи означала, что Нью-Йорк по-прежнему оставался целью. Редхеффер снова настроил свою машину. Опять же, он привлек большие толпы. Среди зрителей был Роберт Фултон, инженер, наиболее известный разработкой первого успешного коммерческого парохода. Орд-Хьюм пишет, что, когда Фултон увидел машину, он воскликнул: «Да ведь это кривошипное движение!»

Фултон заметил, что скорость машины и издаваемый ею звук были неравномерными, как если бы ее проворачивали вручную. В некоторых сообщениях говорится, что машина также слегка раскачивалась. Согласно Орд-Хьюму, Фултон обвинил Редхеффера, который бушевал и провозглашал, что его машина реальна.

Фултон сделал предложение: Редхеффер позволит ему попытаться раскрыть настоящий источник энергии машины, а если он не сможет, он заплатит за любой ущерб, причиненный при попытке. Редхеффер согласился — вероятно, под давлением толпы посетителей — и Фултон начал отрывать доски от стены рядом с машиной, обнажая кетгутовый шнур. Шнур проходил через стену на верхний этаж. Фултон поспешил наверх, где увидел старика, сидевшего на стуле и одной рукой крутившего рукоятку, а другой евшего корку хлеба.

Поняв, что их надули, толпа зрителей уничтожила автомат на месте. Редхеффер немедленно бежал из города.

Мало что известно о постобмане Редхеффера. Согласно книге Венди Беллион «Гражданин зритель: искусство, иллюзия и визуальное восприятие в ранней национальной Америке (открывается в новой вкладке)» (University of North Carolina Press, 2011), он построил еще одну машину в 1816 году, но никому не позволил ее увидеть. . Он получил на него патент в 1820 году, но ничего не известно ни об устройстве, ни о том, что стало с Редхеффером. Сам патент погиб в пожаре.

«Невозможность» вечного двигателя

Обман Редхеффера — самая известная в истории попытка создать вечный двигатель, но далеко не единственная. Однако большинство из них не были предназначены для того, чтобы выманивать у населения их деньги.

Почему люди продолжают пытаться создать вечный двигатель, когда все законы физики предполагают, что это невозможно?

«Я подозреваю, что ими движет неполное понимание физики», — сказал Симанек Live Science. «Взгляд изобретателей вечного двигателя на физику — это набор несвязанных между собой уравнений для конкретных целей. Им не удается уловить величайшую силу физики — ее логическое единство».

«Например, законы термодинамики не возникают сами по себе. Они выводятся из законов Ньютона и кинетической модели газов и хорошо проверены экспериментально… Нельзя просто отбросить один закон, который вам не нравится. ‘ без разрушения всей логической структуры физики».

Симанек отметил, что большинство изобретателей вечных двигателей не верят, что их машины нарушают законы физики. «Некоторые предполагают, что некоторые специфические законы неприменимы, обычно закон сохранения энергии и законы термодинамики».

«Может ли быть место, где геометрия (и физика) отличается?» — сказал Симанек. «Возможно, но мы понятия не имеем, где найти это место, и можно задаться вопросом, сможем ли мы вообще отправиться туда или использовать его для наших целей… Это кабинетные спекуляции и научная фантастика, а не наука».

Если бы вечный двигатель работал, он должен был бы обладать определенными характеристиками. Он будет «без трения и совершенно бесшумным в работе. Он не будет выделять тепло из-за своей работы и не будет излучать никакого излучения, потому что это будет потеря энергии», — сказал Симанек. Даже в этом случае такая машина не будет работать вечно, потому что «из-за ее вращения ее части будут постоянно ускоряться, а мы знаем, что материя состоит из заряженных частиц, а ускоряющие заряды излучают энергию». Это приведет к изменениям в машине, что в конечном итоге замедлит ее работу или остановит.

Тем не менее, «если бы машина могла вращать колесо с постоянной скоростью в течение очень долгого времени без заметного уменьшения скорости и абсолютно без затрат энергии, мы могли бы считать ее для всех практических целей вечным двигателем… Но это было бы всего лишь бесполезным любопытством, потому что, если бы мы попытались извлечь из него работу, оно вскоре остановилось бы до полной остановки», — сказал Симанек.

Большинство изобретателей вечных двигателей преследуют другую цель. «Они хотят производительности «сверхединицы» — машины, которая выполняет больше полезной работы, чем потребляет энергии», — сказал Симанек. Тогда у вас останется энергия для использования.

Помимо обмана общественности, это могло быть конечной целью Редхеффера. Согласно «Двигателям нашей изобретательности», даже после того, как обман был раскрыт, газеты Филадельфии предположили, что город упустил свой шанс бесплатно эксплуатировать водяные насосы. А патент Редхеффера 1820 года был на «машины для получения власти», согласно Проекту визуального образования. Но это были скорее пожелания, чем реальность.

Дополнительные ресурсы

Музей неисправной техники
Визуальный образовательный проект

Вечный двигатель — Citizendium

Основной артикул

Обсуждение

Статьи по теме ^[?]

Библиография ^[?]

Внешние ссылки ^[?]

Версия для цитирования ^[?]

Эта редактируемая Основная статья находится в разработке и подлежит отказу от ответственности .
[изменить введение]

Вечный двигатель , также известный как вечный двигатель (лат.), относится к гипотетической машине, которая работает вечно или производит больше энергии, чем потребляет. Это считается невозможным по законам термодинамики.

Содержание

1 Термодинамика
2 Использование в мошенничестве
3 Патентная система
4 Каталожные номера

Термодинамика

В термодинамике различают два вида вечных двигателей:

Вечный двигатель первого рода может гипотетически создавать энергию из ничего, или, что то же самое, он якобы может увеличивать заданное количество энергии без каких-либо затрат энергии. Вечный двигатель первого рода противоречит первому закону термодинамики. Первый закон гласит, что количество энергии во Вселенной постоянно, то есть, если кажется, что содержание энергии в физической системе увеличивается, эта энергия должна быть перенесена откуда-то еще, она не может быть создана из ничего.
Вечный двигатель второго рода — это машина, извлекающая теплоту из тела, например моря или земли, и преобразующая ее в работу (т. е. в полезную механическую или электрическую энергию). В последующем в результате работы образуется теплота, которая отдается обратно телу в том же количестве, в каком было первоначально извлечено из него. Этот цикл не нарушает первый закон, но противоречит второму началу термодинамики. Этот закон гласит, что невозможно извлечь теплоту из одного тела и тем самым охладить тело, не совершая работы. Кондиционер и холодильник нуждаются в работе (обычно выполняемой электродвигателем) для переноса тепла из холодного места в теплое.

Таким образом, вечный двигатель первого рода, который производит больше энергии, чем потребляет, нарушает первый закон термодинамики, закон сохранения энергии: «Энергия не может быть создана или потреблена, а только преобразована». Вечный двигатель второго рода нарушает второй закон термодинамики, который в его распространенной версии гласит: «Для переноса тепла вверх по температурному склону необходима работа».

Использование в мошенничестве

Люди нередко заявляют, что у них есть вечный двигатель, с помощью которого можно получать механическую или электрическую энергию. Эти люди обычно очень скрытны в своей работе и нуждаются в спонсорах, утверждая, что секретность предназначена для их защиты от определенных сущностей, которые могут противостоять системам, обеспечивающим бесплатную энергию.

Утверждения о возможных вечных двигателях существуют даже сейчас, в 21 веке. В частности, сообщалось, что спутник «Юбилейный», запущенный Россией в мае 2008 года, использует для приведения в движение вечный двигатель, получивший название гравицапа . ^[1] ^[2] Российские публикации свидетельствуют о том, что на этот и подобные проекты тратятся огромные средства. ^[3]

По состоянию на март 2010 г. не поступало официальных заявлений от российского правительства об использовании вечного двигателя на спутнике «Юбилейный». В 2010 году претензия на вечный двигатель был денонсирован, но иск о безопорном движителе от гравицапа не был отозван (по крайней мере, до начала 2010 года). Если бы такое движение существовало, оно позволило бы измерить абсолютную скорость инерциоида (скорость, не зависящую от системы отсчета). Нужно просто разделить мощность, которую инерциоид использует для своего движения, на силу, которую он создает.
^[4]
Независимая от системы отсчета скорость тела с ненулевой массой покоя нарушает лоренц- и галилеевскую инвариантность соответственно релятивистской и нерелятивистской механики. Хотя экспериментальных данных об измерении абсолютной скорости каким-либо инерциоидом нет, все инерциоиды следует рассматривать как вечные двигатели.

В 2006 году ирландская компания Steorn заявила, что изобрела магнитную машину «свободной энергии», получившую название «Orbo». Эти заявления были распространены в ряде технологических блогов и новостных агентств, более традиционно связанных с обсуждением услуг Web 2.0. Несмотря на многочисленные заявления ученых, в том числе заявления «присяжных» ученых, отобранных Стеорном, о том, что утверждения, сделанные в отношении машины, были научно неправдоподобны, Стеорн продолжает продвигать заявленное изобретение и лицензировать его.

Патентная система

С тех пор как патентные системы были введены в действие, они получили ряд патентных заявок на вечные двигатели. Патентному ведомству США теперь требуется рабочий прототип, чтобы выдать патент на вечный двигатель. ^[5]

Справочная информация

↑ Спутник «Юбилейный» назван так потому, что был запущен в ознаменование 50-летия (юбилейной годовщины) запуска первого искусственного спутника Земли «Спутник-1».
↑ Российские учёные испытывают вечный двигатель в космосе «Правда», 14 апреля 2009 г.: «Директор Института космических систем Валерий Меньшиков рассказал, что машина была установлена на спутнике «Юбилейный», который был выведен на орбиту почти год назад. Теперь спутник может переходить с одной орбиты на другую с помощью двигателя, который не сбрасывает реактивную массу».
↑
Анна Смольченко. Стратегия космической отрасли:
Валерий Меньшиков, директор научно-исследовательского института при Центре Хруничева, приветствовал новую стратегию. «Понятно, что [предприятиям] было бы лучше внутри холдинга», — сказал Меньшиков, бывший инженер Байконура.// Он добавил, что 21 Целевой процент производства был достижим только в том случае, если правительство утроило финансирование сектора. Россия может достичь этой цели, если начнет производить «Ангару», ракету нового поколения, но для завершения проекта ей нужно 20 миллиардов рублей (740 миллионов долларов)
Москва Таймс 7 июля 2006 г.
↑
Д.Кузнецов (2010). «Поддержка нетрадиционных концепций». Дальневосточный машиностроительно-физический журнал 1 (1): 1-6.
↑ Руководство по процедуре патентной экспертизы (MPEP), 8-е издание, 2001 г., последняя редакция: июль 2008 г. 608.03 Модели, экспонаты, образцы [R-3]: «За исключением случаев, связанных с вечным двигателем, модель обычно не требуется (Патентное) ведомство для демонстрации работоспособности устройства».

Двигатели нашей изобретательности: Энергия — вечное наслаждение

Цикл изобилия и скудости был готов повториться. Но следующей нехватки энергии еще не возникнет. Депопуляция на самом деле означала лучшую жизнь для выживших. И так на протяжении почти трех столетий. Ренессанс — это «великое пробуждение» — начался с населения Европы около 50 миллионов человек. Сравните это с 73 миллионами незадолго до чумы. Лишь в 17 веке Европа достигла — а затем и превзошла — население, существовавшее до чумы.

Использование угля вместо дров в постчумной Европе продолжало расти. Не говоря уже о городской грязи и копоти; по крайней мере в Европе было бытовое и технологическое тепло. Работая на угле, он устремился вперед, в будущее, не знающее границ. И население снова увеличилось.

Наземный уголь скоро закончился. Затем глубокие шахты давали еще более качественный уголь — по крайней мере, до тех пор, пока шахты не начали опускаться до уровня грунтовых вод. Кроме того, при добыче полезных ископаемых потребуются насосы для отвода просачивающейся воды. А насосы, которые могут откачивать эти шахты, требуют гораздо больше энергии, чем могут обеспечить животные. Шахты обычно не располагались рядом с ручьями для привода водяных колес. И ветряная мельница может заглохнуть, когда люди будут работать в мокрых туннелях внизу.

Таким образом, Европа начала испытывать нехватку угля как раз тогда, когда ее население, наконец, превысило численность населения 14-го века. И отчаяние вновь наложило руку на землю. Отчаяние — крайняя необходимость — считается матерью изобретательности. Ну, я не мог не согласиться больше. Родители изобретения — свобода и удовольствие от изобретения. Мы, люди, делаем очень странных вещей, когда находимся в отчаянном положении.

В основе проблемы лежал вопрос: что такое энергия? Если нам нужен запас энергии, мы действительно должны знать, что это такое. Ну вопрос был только начал , чтобы привлечь внимание в 17 веке. Средневековым инженерам даже не пришло в голову . Предположим, вы попросили бы средневекового слесаря объяснить, скажем, механическую энергию, вырабатываемую ветряной мельницей или водяным колесом. Ну, силы не закончились ни для одного. Это просто продолжало прибывать. Энергия, очевидно, была предоставлена Богом — не для нашего понимания.

Дж. Х. Линхард со своим собственным вечным двигателем с центральным колесом. (Увы, не получилось!)

К середине 13 века широкое использование энергии воды и ветра породило в средневековом сознании своего рода манию к такой силе. Сила, которой располагал средний человек, увеличилась примерно в четыре раза. И там было без явного предела. Люди не знали, что такое энергия, но когда они увидели, что она может сделать для них, они захотели большего — и большего.

Так что вряд ли можно удивиться тому, куда они повернулись — в 13-м веке и снова, когда в 17-м с энергоснабжением стало туго. На латыни было вечный двигатель . Люди искали способы задействовать вечный двигатель . Теперь, когда мы с вами говорим о вечном двигателе, мы имеем в виду тот, который производит энергию, не получая еще больше энергии в другой форме. Скажем, двигатель, который вырабатывает электрическую энергию, не потребляя еще больше энергии, высвобождаемой из угля.

С 1850 года мы все согласны с законами термодинамики, согласно которым такие машины не могут существовать. (Ну, почти все мы. Я до сих пор каждый год получаю десятки предложений по вечным двигателям. Мне приходится решать неприятную задачу убеждать людей, что их очень умные идеи потерпят неудачу, если они когда-нибудь будут построены.)

Но это сейчас. Давайте попробуем вернуться к мышлению средневекового инженера, жаждущего большей власти. В течение многих лет он наблюдал, как его водяные колеса крутятся, крутятся и крутятся. Ветряные мельницы крутятся и останавливаются на некоторое время, но затем снова вращаются. Его глаза говорят ему, что вечное движение, очевидно, 90 243 — это 90 244, потому что Дыхание Бога всегда здесь.

Еще в 1150 году нашей эры индусский математик Бхаскара предложил машину, которая производила бы непрерывную энергию. Это было достаточно просто — колесо с грузами, установленными вокруг его обода, так что они поворачивались радиально наружу с одной стороны и внутрь с другой. Колесо должно было оставаться разбалансированным и вращаться вечно. Средневековые инженеры ничего не знали о сохранении ни энергии, ни углового момента. Они никак не могли понять, почему такая машина обречена на провал.

Колесо со сверхцентрированием попало к мусульманам в 1200 г., а во Францию - к 1235 г. В течение следующих 500 лет бесчисленное количество писателей рекомендовали это гениальное, хотя и невозможное, маленькое устройство. Интересно, они когда-нибудь пытались его сделать? Да, конечно. А машины всегда подводили. Однако для тех, кто верил в возможность вечного двигателя, неудача просто означала, что пропорции еще не совсем правильные. Неудача не ослабила надежд. (На самом деле я до сих пор получаю письма от изобретателей с новыми вариациями этой старой идеи.)

Слева: идея Виллара де Оннекура о вечном двигателе с центральным колесом, 1235 год нашей эры. Справа: идея конца 17-го века о насосе, приводимом в действие вечным двигателем с центральным колесом.
как показано в «Театре новых машин» Беклера

Ученые, наконец, начали признавать невозможность вечного двигателя, но только в конце 17 века. И только в 18 веке у инженеров появилась математика, показывающая, что колесо со сверхцентром никогда не сработает. Не прошло и полутора столетий с тех пор, как в учебники были включены термодинамические законы, отрицающие вечное движение.

Идея Роберта Бойля о гидростатическом вечном двигателе

Но каждое новое физическое явление, которое мы открываем, пробуждает новые надежды на вечный двигатель. Каждая новая сила природы побуждала и до сих пор побуждает людей искать способы ее использования для производства энергии без ее потребления. Верно и обратное.

Поиски вечного двигателя привели к изобретению механических часов. Наконец, это привело к лучшему пониманию статического электричества, поверхностного натяжения, магнетизма, гидростатических сил и так далее. Некоторые люди до сих пор ищут это вопреки физике, которая говорит, что это невозможно. Другие просто ищут еще не придуманные способы продолжать обходить эти законы для получения силы — осмелюсь сказать, новые средства подключения к Дыханию Бога.

Так в конце 17 века столкнулись две идеи. Во-первых, вечный двигатель был невозможен. Во-вторых, вечный двигатель спасет нас, приводя в действие насосы, необходимые для добычи угля в пластах ниже уровня грунтовых вод. Ну, они явно не могли этого сделать. И мы все еще сжигаем уголь сегодня. Итак, давайте теперь посмотрим, как мы увернулись от пули именно в этот 11-й час?

Почему не работают вечные двигатели?

Автор вопроса: Элиас Килинг

Оценка: 4,1/5
(3 голоса)

Вечный двигатель первого рода производит работы без подвода энергии . Таким образом, нарушается первый закон термодинамики: закон сохранения энергии. … Это превращение теплоты в полезную работу без каких-либо побочных эффектов невозможно согласно второму закону термодинамики.

Почему вечный двигатель первого рода невозможен?

Вечный двигатель первого рода — это машина, которая

0134 может выполнять работу бесконечно без подвода энергии . … Такая машина невозможна, так как нарушает первый закон термодинамики. Энергия, выделяемая падающей водой, никогда не превышает энергии, необходимой для возврата воды обратно в резервуар.

Есть ли работающий вечный двигатель?

Тот факт, что вечные двигатели не могут работать с , потому что они нарушают законы термодинамики, не останавливает изобретателей и торгашей от попыток нарушить, обойти или игнорировать эти законы. По сути, существует три типа вечных двигателей.

Будет ли когда-нибудь возможен вечный двигатель?

Несмотря на многочисленные попытки и множество заявлений о создании вечного двигателя (см. недавнее устройство Орбо Стеорна), никто этого не сделал по одной очень простой причине. Они невозможны . Однако не исключено устройство, которое использует доступную энергию, например, солнечную или воду, чтобы выполнять свою работу за него.

Что было бы, если бы существовал вечный двигатель?

Если бы вечное движение было возможно, физика сломалась бы . Законы, которые будут нарушены, будут иметь ужасные последствия в другом месте. Такие нарушения этих законов могут открыть дверь для других, непредвиденных вещей; как существо, которому никогда не нужно есть, фотосинтезировать или искать химические вещества.

Почему вечные двигатели никогда не работают? — Нетта Шрамм

Найдено 26 связанных вопросов

Сколько стоит вечный двигатель?

Потому что его нельзя построить из-за физического закона сохранения энергии. И физические законы не о законности. Вы не можете их нарушить, потому что это основные факты о вселенной. Стоимость вечного двигателя равна нулю .

Возможен ли вечный двигатель с водой?

Возможен ли вечный двигатель? Согласно Фрею: Нет , но можно спроектировать вещи, которые будут аппроксимировать или имитировать его. «Законы физики указывают на то, что вечное движение возникло бы, если бы не было внешних неуравновешенных сил», — говорит он.

Почему нет вечного двигателя?

Первый закон термодинамики — закон сохранения энергии. Он утверждает, что энергия всегда сохраняется. … Чтобы машина продолжала двигаться, прилагаемая энергия должна оставаться с машиной без каких-либо потерь. Только из-за этого невозможно построить вечный двигатель .

Можно ли когда-нибудь создать систему со стопроцентной эффективностью?

Большинство машин переносят энергию из одного места в другое или преобразуют одну форму энергии (например, химическую) в другую (например, механическую), но машины не могут создавать никакую форму энергии. Эта склонность систем к потере энергии называется энтропией. … Вот почему 100% эффективность машин невозможна.

Почему магниты не могут совершать вечное движение?

Магнитные вечные машины никогда не смогут работать , потому что магниты со временем изнашиваются . Это не причина, по которой они не работают. Магниты могут терять свой магнетизм несколькими способами; Нагрейте их до очень высоких температур. Несколько раз ударьте по ним молотком.

Является ли колыбель Ньютона вечным двигателем?

Колыбель Ньютона Вечный двигатель Гаджет Вращающийся балансир Настольный игрушечный дельфин.

Сколько существует типов вечных двигателей?

Существуют три основные классификации вечных двигателей первого, второго и третьего рода.

Является ли гравитация вечным двигателем?

Это правда, что гравитация «неограниченна» в том смысле, что она никогда не выключает . Земная гравитация никогда не исчезнет, пока она имеет массу. Но поскольку это просто сила, а не энергия, бесконечная природа гравитации не может быть использована для извлечения бесконечной энергии или вообще любой энергии, если уж на то пошло.

Находятся ли атомы в вечном движении?

Но системы, в которых компоненты постоянно находятся в движении и никогда не замедляются, действительно существуют. Электроны, вращающиеся вокруг ядер атомов, на самом деле являются маленькими вечными двигателями, по крайней мере, в одном понимании того, что означают эти слова, потому что они находятся в постоянном движении .

Может ли машина иметь 100% КПД?

Машина не может быть эффективна на 100 процентов потому что выход машины всегда меньше, чем вход. Определенное количество работы, выполненной на машине, теряется на преодоление трения и подъем некоторых движущихся частей машины.

Эффективен ли цикл Карно 100?

Для достижения 100% КПД (η=1) Q ₂ должно быть равно 0, что означает, что все тепло от источника преобразуется в работу. Под температурой стока понимается отрицательная температура по абсолютной шкале, при которой температура больше единицы.

Почему эффективность 100 невозможна?

В соответствии со Вторым законом термодинамики тепловые двигатели не могут достичь 100% термического КПД (). это невозможно , потому что некоторое количество отработанного тепла всегда производится в тепловом двигателе , показанном на рисунке 1 термином.

Жизнь вечна?

Если его не остановить внешней силой, он будет существовать в той или иной форме вечно.

Есть приз за вечный двигатель?

Первый приз — 500 долларов наличными; второй приз — 300 долларов наличными ; и третий приз — 200 долларов наличными. Вход 10 долларов. Участникам необходимо будет отправить видео своей машины в действии. (Подробности в стартовом пакете, доступном на сайте www.intechbearing.com/collections/perpetual-motion-design-competition.)

Прекратится ли когда-нибудь гравитация?

Гравитационное поле Земли простирается далеко в космос и не останавливается . Однако она ослабевает по мере удаления от центра Земли. … Фактически, на расстоянии 125 миль гравитационное поле, с которым сталкиваются астронавты, составляет 94% от того, что они испытали бы на Земле!

Является ли гравитация темной материей?

В отличие от обычной материи темная материя не взаимодействует с электромагнитной силой. Это означает, что он не поглощает, не отражает и не излучает свет, что делает его чрезвычайно трудным для обнаружения. На самом деле исследователи смогли сделать вывод о существовании темной материи только из гравитационное воздействие на видимое вещество.

Могут ли магниты создавать гравитацию?

Поскольку электромагнитное поле содержит энергию, импульс и т. д., оно создаст собственное гравитационное поле . Это гравитационное поле является дополнением к полю, создаваемому материей заряда или магнита.

Какие бывают два типа вечных двигателей?

Вечный двигатель бывает двух видов: вечный двигатель первого рода и вечный двигатель второго рода . Вечный двигатель первого рода определяется как любой тип движения, который после активации будет продолжать работать без какого-либо дополнительного источника энергии.

Что является синонимом вечного двигателя?

Некоторые распространенные синонимы вечного: постоянный, непрерывный , непрерывный, непрекращающийся и многолетний.

Какие есть примеры вечных двигателей?

Узрите чудо вечного двигателя

Другие примеры попыток создания вечного двигателя включают Ветряные мельницы 16-го века, сифоны 17-го века и некоторые конструкции водяного колеса . Следует отметить, что некоторые вечные двигатели были созданы в духе любопытства и науки.

Аналогичные вопросы

22Должны ли бессрочные лицензии на программное обеспечение капитализироваться?
38Может ли существовать вечный двигатель?
28Как работает система вечного инвентаря?
39Возможен ли вечный мир?
22Как работает вечный календарь?
15Какой план увековечил состав и избрание конгресса?
20Почему вечные машины невозможны?
39Когда используется постоянная система инвентаризации?
32Почему умерла перпетуя?
43Где жила перпетуя?

вечных двигателей: построим ли мы когда-нибудь настоящий?

Вечные двигатели. Являются ли они чистой научной фантастикой? Или мы могли бы когда-нибудь действительно построить один?

В прошлом было много заявлений о таких устройствах, и все они, мягко говоря, оказались не такими рекламируемыми. Но могут ли наши нынешние знания о физике и Вселенной открыть реальные возможности создания вечного двигателя в будущем?

Давайте выясним.

СВЯЗАННЫЕ: 9 ОБЪЕКТОВ, ИЗОБРЕТЕННЫХ ДЛЯ БРОСАНИЯ ФИЗИКИ

Что такое вечный двигатель?

Машины такого типа постоянно движутся, то есть никогда не останавливаются. Если бы вы могли создать его сегодня, запустить его и оставить в покое, он должен продолжать двигаться до конца дней, также известного как «Большое замораживание».

«Большая заморозка» — теоретический конец всего, когда Вселенная расширится до такой степени, что достигнет состояния с нулевой термодинамической свободной энергией.

В этот момент космос не сможет поддерживать движение, и вообще все будет мертво. Космос и все, что в нем, достигнет абсолютного нуля.

Это будет время вечной, бесконечной, кромешной тьмы. Приятно знать, но не теряйте из-за этого сон — это всего около 100 триллионов лет или около того. Существует множество других теорий конца всего, но эта наиболее широко принята экспертами.

К счастью, к этому моменту наш вид и вся жизнь во Вселенной, скорее всего, вымрут.

Вечный двигатель: «Змеиное масло физики»

В Интернете вы, вероятно, найдете множество чертежей, которые утверждают, что они являются действующими прототипами или доказательствами вечного двигателя. Некоторые из этих конструкций действительно выглядят убедительно при первоначальном осмотре. Вероятно, вы могли бы разработать дизайн самостоятельно, и если бы его можно было спроектировать, он также мог бы двигаться вечно.

Если бы удалось создать настоящий вечный двигатель, это имело бы огромные последствия. Они могли бы обеспечить вечный источник энергии всего лишь за стоимость создания машины — не так уж и дешево.

К сожалению, реальный мир и фундаментальные законы физики имеют другие идеи для вечных двигателей. Они по определению невозможны.

По крайней мере, учитывая наши знания физики. Вполне возможно, что новые области знаний появятся в будущем и перевернут наше нынешнее понимание физики, но это маловероятно.

В конце концов, вы никогда не сможете узнать то, чего не знаете.

Но давайте просто предположим, что вечные двигатели не невозможны, и посмотрим на некоторые возможные примеры и на то, как они теоретически могут работать.

Камень вечного двигателя не зарастает мхом

Мы уверены, что вы знакомы с первым законом термодинамики. Это закон сохранения энергии.

Это означает, что энергия всегда сохраняется и не может быть ни создана, ни уничтожена, хотя вы можете изменить ее форму. Однако, чтобы машина продолжала двигаться, энергия, поступающая в систему, должна оставаться внутри системы без каких-либо потерь. Уже один этот факт делает идею вечных двигателей спорной.

Источник: schnaars/Flickr

Настоящий вечный двигатель должен подчиняться следующему:

1. Трение должно быть устранено — Между движущимися частями не может быть трения. Трение лишит машину энергии, которая будет потеряна в виде тепла или, если она нагреется, в виде света. Вы можете сделать поверхности деталей как можно более гладкими, но все равно останутся микроскопические дефекты, создающие трение. Всякий раз, когда две части трутся друг о друга, выделяется тепло. Согласно законам термодинамики кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию и теряется в системе. Не круто, не каламбур, для предлагаемого вечного двигателя.

2. Машина должна работать в вакууме, т. е. без воздуха — Воздух, как и другие движущиеся части, будет тереться о движущуюся машину, создавая трение, что приводит к небольшой, но важной потере энергии машиной. Со временем, даже если бы это было единственное трение, машина потеряла бы всю свою кинетическую энергию от этого трения. Это займет много времени, но машина остановится задолго до конца дней.

Самые популярные

3. Машина должна быть бесшумной, абсолютно бесшумной — Любое производство звука также является потерей энергии из системы. Это, как и два других пункта выше, в конечном итоге лишит машину ее кинетической энергии.

Узрите чудо вечного двигателя

Даже предполагаемая неспособность вечного двигателя нарушить законы физики не остановила амбициозных изобретателей от попыток добиться этого.

Онлайн-музей Симанека представляет некоторые из первых машин, разработанных индийским математиком и астрономом Бхаскарой в 12 веке. Конструкция одной машины была такова, что она предположительно продолжала вращаться бесконечно из-за дисбаланса, создаваемого контейнерами с ртутью вокруг ее обода. Другие примеры попыток создания вечного двигателя включают ветряные мельницы 16-го века, сифоны 17-го века и некоторые конструкции водяного колеса.

Следует отметить, что некоторые вечные двигатели были созданы в духе любопытства и науки. Другие, с другой стороны, были прямыми попытками обмана с целью получения денежной выгоды.

Вероятно, самый известный розыгрыш — розыгрыш Чарльза Редхеффера 1812 года. Мы обсудим его более подробно позже.

Америка девятнадцатого века, как и многие другие места, была идеальным местом для подобных мистификаций. В своей книге «Шутники: проказы в современном мире» Кимбрю Маклеод раскрывает нам многих людей, живших с 1600-х годов до наших дней.

Источник: veproject1/YouTube

В то время как самые скрупулезные искали истину с помощью научных методов, для других способ заработать деньги лежал на лженауке.

Примеры вечных двигателей

Здесь мы рассмотрим некоторые из самых интересных примеров предложенных вечных двигателей в истории. Некоторые из них являются мистификацией, в то время как другие являются подлинными попытками создать эти фантастические машины.

Этот список далеко не исчерпывающий и не имеет определенного порядка.

1.

Так называемый «обман Редхеффера» был интересным предложением

Источник: Чарльз Редхеффер/Викимедиа

Филадельфия и Нью-Йорк были очарованы вечным двигателем мистера Редхеффера, когда он был представлен в 1812 году. Его демонстрационные показы принесли ему тысячи долларов, огромную сумму денег в то время. Эта история подробно описана в книге У. Дж. Д. Орд-Хьюма «Вечный двигатель: история одержимости».

Согласно Орд-Хьюму, историки очень мало знают об истории Редхеффера до розыгрыша. Впервые он появился на сцене в 1812 году, открыв дом недалеко от реки Шуйлкилл, чтобы продемонстрировать свою чудо-машину. Редхеффер утверждал, что «губбины» машины могут продолжать двигаться вечно без прикосновения или помощи.

Машина якобы работала по «предполагаемому принципу вечного движения за счет непрерывной направленной вниз силы на наклонной плоскости». Это создаст непрерывную горизонтальную составляющую силы. Редхеффер, согласно Орд-Хьюму, сконструировал машину, которая работала через маятник с гравитационным приводом с большой горизонтальной шестерней внизу.

Это сблокировано с другой меньшей шестерней. Эти двойные шестерни и связанный с ними вал вращались отдельно. На большую шестерню были помещены две рампы, а на рампах также были грузы. Эти веса оттолкнули большую шестерню от вала. Результирующее трение заставит шестерню и вал вращаться.

Эта вращающаяся шестерня будет приводить в действие меньшую шестерню, если убрать груз, машина остановится. Редхеффер был так доволен своей машиной, что лоббировал в штате Пенсильвания строительство машины большего размера. Государство, как оказалось, довольно мудро направило двух инспекторов для проверки потенциальных инвестиций.

Современное фото «Мистификации Редхеффера». Источник: marc-yeats

Здесь заговор Редхеффера начал раскрываться.

Когда инспекторы прибыли, они обнаружили машину в запертой комнате, видимую только через окно. Один из инспекторов, Натан Селлер, также привел с собой своего сына.

Сын инспектора заметил, что шестерни в машине работают не так, как заявлено. Зубцы и шестеренки оказались изношены не с той стороны. Это означало бы, что вал, грузы и шестерня не приводили в движение меньшую шестерню в сторону. На самом деле казалось, что все наоборот.

Натан поверил своему сыну и определил, что машина была подделкой. Вместо того чтобы обнародовать свою догадку, он нанял Исайю Люкенса, местного инженера, для создания собственной версии машины. Задача заключалась в том, чтобы он выглядел и «работал» так, как должен был работать Редхеффер. Компания Lukens успешно сконструировала похожее устройство с, казалось бы, прочным основанием и квадратным куском стекла наверху. Устройство имело четыре деревянных навершия, которые должны были быть декоративными поверх стекол, прикрепленных к деревянным столбикам.

Люкенс поместил в основание часовой механизм. Один из этих наконечников на самом деле был намоточным устройством. Это могло обеспечить питание для двигателя в течение всего дня. Этот двигатель вращал вал и, таким образом, приводил в действие шестерни. Люкенс показал Редхефферу копию машины, которая была так поражена видом ее работы, что предложила деньги, чтобы узнать, как она работает. Селлерс и Люкенс позволили известиям о розыгрыше распространиться, вместо того чтобы противостоять Редхефферу на месте.

Машина была разоблачена во второй раз, после чего толпа почувствовала запах крови. Поняв это, толпа пришла в ярость и уничтожила работу Редхеффера. Редхеффер по понятным причинам быстро ушел, и больше его никто не видел. Вот модель в действии, хотя она немного изменена по сравнению с исходным дизайном. Эта машина и судьба Редхеффера являются историческим предупреждением о ложных заявлениях о создании вечного двигателя.

2. Вечный двигатель епископа Джона Уилкинса

Епископ Джон Уилкинс, основатель и первый секретарь Британского королевского общества, составил книгу «Математическая магия». Его работа совпала с периодом истории, когда «магические искусства» заменялись научным методом в эпоху Просвещения. Эпоха, которую мы едва могли понять сейчас, когда мифология была заменена разумом.

Реконструкция вечного двигателя Уилкина. Источник: veproject1/YouTube

В начале 1600 года вышла книга Уильяма Гилберта «De Magnete». Читателям был предложен увлекательный отчет об экспериментах Гилберта с магнитными магнитами и введение в новую область магнетизма.

Это вызвало большой энтузиазм и интерес к экспериментам в этой новой области. Однако многие неправильно поняли это таинственное явление. Иоганн Кеплер попытался применить эту теорию для объяснения движения планет, но позже отказался от нее.

Кеплер играл с идеей, что Солнце представляет собой огромный магнит, поля которого влияют на орбиты планеты, но позже он отверг это представление. Антон Месмер думал, что, возможно, магниты влияют на человеческое тело, думая, что они могут создавать магнитное влияние внутри людей. Предполагается, что в работе Антона появились фразы «животный магнетизм» и «месмеризм».

Уилкинс рассказал о сложности создания вечного двигателя. Он рассмотрел устройство, которое Шотт часто приписывает Йоханнесу Тайснирусу. Это устройство состояло из двух наклонных пандусов, железного шара и магнитного магнита, прикрепленного кверху. Магнит представлял собой большой кусок природного камня, заключенный в железный шар.

Епископ Джон Уилкинс. Источник: Королевское общество

Мяч протащили вверх по пандусу к магнитному камню, откуда он позже упал через отверстие в сторону нижнего пандуса. Отсюда он скатился через другую дыру обратно к прямому пандусу, где его снова подтянули. Эта базовая концепция явно нуждалась в дальнейшей доработке и уточнении.

Как остановить, например, удерживание мяча на рампе магнитом? Сегодня нам было бы трудно понять, почему к этому устройству в то время относились серьезно. Даже сегодня эта базовая концепция по-прежнему рассматривается для современных вечных двигателей, так называемых магнитных двигателей.

Уилкинс рассмотрел устройство и предложил подробное обсуждение и практические трудности устройства. В его обсуждении главной трудностью считалось то, что мяч не упадет до нижней рампы, а будет удерживаться на месте магнитом. Возможно, он даже поднимется с нижней рампы.

Машина Уилкина — хороший пример того, как мы должны осознавать, что некоторые предложения могут предупреждать нас о тщетности этого поиска.

3. Некоторые утверждают, что «Пьющие птицы» — это вечные двигатели.

«Пьющие птицы», или «Потягивающие птицы», или «Ненасытные птицы», как бы вы их ни называли, — довольно интересные устройства. Поначалу это может показаться хорошим соперником, поскольку его конструкция отличается от конструкции большинства вечных двигателей.

Источник: Таммо С./Flickr

Эти дерзкие маленькие трюки для вечеринок имеют рычаг в форме птицы, который «берет» напиток, а затем возвращается в вертикальное положение и так далее. Но как?

Базовая конструкция этих игрушек состоит из двух стеклянных колб, соединенных длинной стеклянной трубкой. Чуть больше половины пространства внутри стеклянных колб и трубок заполнено жидкостью, которая обычно окрашена в вакууме. Эта жидкость обычно представляет собой дихлорметан или метиленхлорид, который имеет очень низкую температуру кипения.

Голова обычно покрыта войлоком, который впитывает воду, когда «пьет». Испарение этой воды снижает температуру головки, вызывая конденсацию дихлорметана в головной части.

Это создает перепад давления в этой части аппарата в соответствии с законом идеального газа. Более высокое давление в хвостовой части выталкивает жидкость вверх по горлышку, что делает головную часть тяжелой. Затем «пьющая птица» поворачивается, и голова касается жидкости. При этом хвостовая часть поднимается над поверхностью жидкости.

Давление выравнивается по мере того, как пузырек «теплого» пара поднимается от головы к хвосту, вытесняя по ходу жидкость. Это увеличивает вес хвоста, и птица возвращается в вертикальное положение, готовая к тому, что весь процесс начнется сначала.

Источник: ads1067/Flickr

Довольно мило, но что это за вечный двигатель? Ведь откуда берется энергия?

Ответ: температура окружающего воздуха. Следовательно, это не вечный двигатель, поскольку его работа полностью зависит от внешних источников энергии.

Этот пример учит нас всегда искать источник энергии, если он сразу не очевиден.

4. Печально известная «Самонаполняющая фляга»

Источник: veproject1/YouTube

Это устройство, изобретенное где-то в 17 веке знаменитым химиком Робертом Бойлем, представляет собой очень интересную концепцию. Идея заключалась в том, что когда жидкость наливается в чашку, она течет по извилистой трубке вверх через ручку и обратно в основной сосуд.

При этом чаша должна продолжать опорожняться и снова наполняться до бесконечности .

Принцип действия чашки на самом деле довольно прост: вес жидкости в сосуде значительно выше, чем вес жидкости, содержащейся в горлышке сосуда, что приводит к перепаду давления, который заставляет воду подниматься вверх горлышко сосуда.

Этот должен заставлять жидкость течь, чтобы компенсировать разницу в весе (так называемое гидростатическое давление). Если этой компенсации достаточно, чтобы поднять жидкость от горловины до верхней зоны, где заканчивается труба, система приобретает непрерывный характер для компенсации разницы давлений.

К сожалению для мистера Бойля, теоретическая основа неверна, потому что она смешивает вес с давлением, и поэтому это никогда не сработает. Вернемся к чертежной доске, сэр!

5. «Радиометр Крукса» был, безусловно, довольно убедительным. Это устройство представляло собой небольшое устройство, похожее на ветряную мельницу, содержащееся в герметичной камере, находящейся в почти вакууме, которое на самом деле, казалось, двигалось само по себе.

Создатель утверждал, что этот маленький ветряк был вовсе не таковым, а прототипом «легкой мельницы». Это явление, разработанное другим химиком по имени Уильям Крукс, было обнаружено случайно, и он постулировал, что световые фотоны толкают лопасти мельницы под действием радиационного давления (как и предсказывала теория электромагнетизма Максвелла).

Он построил первый рабочий прототип в 1873 году, к большому изумлению своих сверстников.

К сожалению, вывод Крука оказался неверным.

Более разумное объяснение появилось несколько лет спустя, когда Осборн Рейнольдс обнаружил, что световые фотоны нагревают молекулы газа на черных сторонах лопастей, которые затем ползут к краям и вливаются в более холодные молекулы газа на серебряных сторонах лопастей, таким образом поворачивая их.

«Чистое движение лопасти из-за тангенциальных сил по краям направлено от более теплого газа к более холодному газу, при этом газ проходит по краю в противоположном направлении», — объяснил Фил Гиббс из Калифорнийского университета в Риверсайде.

Близко, но нет сигары.

Итак, сможем ли мы когда-нибудь построить настоящий вечный двигатель? Кажется, по крайней мере сейчас, что это крайне маловероятно. Но мы уверены, что это не помешает многим начинающим изобретателям в будущем хотя бы попытаться.

Еще новости

Инновации21+ Классные подарки для геймеров, которые облегчат их жизнь

Серен Уйсал| 04.02.2022

наукаУченые обнаружили 100-летнюю математическую ошибку, изменившую восприятие человеком цвета

Пол Ратнер| 11.09.2022

транспортШкольные электробусы чище и дешевле в обслуживании — но у них есть 2 проблемы

Разговор| 10. 09.2022

Рабочий вечный двигатель. Вечный двигатель. Определение и классификация вечных двигателей

Этот раздел сайта будет посвящен вечным двигателям. Правильнее было бы сказать: Источники дешевой энергии. Почему дешево, а не бесплатно? Поясню: «Бесплатный сыр бывает только в мышеловке!». Это была шутка, а если серьезно, то сначала небольшое отступление.

Начнем с того, что такое «Вечный двигатель» и как он (они) классифицируются?

Современная классификация вечных двигателей

На любом энциклопедическом сайте, например Википедии, можно прочитать, что такое вечный двигатель:

Вечный двигатель первого рода — воображаемое устройство, способное бесконечно выполнять работу, не потребляя топлива или других энергетических ресурсов. По закону сохранения энергии все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как первый закон термодинамики.

Примеры вечных двигателей, использующих гравитацию (гравитацию), приведены ниже:

Принцип работы первого механического Вечный двигатель (Perpetuum mobile) Индийский поэт, математик и астроном Бхаскара (около 1150 г. ) основанный на различии моментов силы тяжести, создаваемых жидкостью, движущейся в сосудах, размещенных по окружности колеса. Бхаскара очень просто обосновывает вращение колеса: «Колесо, заполненное таким образом жидкостью, будучи закрепленным на оси, лежащей на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».

Все эксперименты по созданию таких конструкций закончились успехом — конструкции были получены, но, к нашему сожалению, так и не повернулись. Если попробовать раскрутить такое устройство вручную, оно остановится быстрее, чем простое колесо той же массы. Сейчас в Интернете много видео, на которых действительно вращается двигатель, показанный на рисунке 2, и его модификации на рисунке 3. Вы верите в этот бред? Тогда закройте эту страницу, нет смысла читать дальше! Смотрите другие видео, предназначенные для людей с толстой лобной костью! Я не про то, что не надо смотреть, а про то, что не надо верить всему, что видишь! Заходя на такой сайт и просматривая видео, вы просто повышаете посещаемость сайта и тем самым даете возможность владельцу зарабатывать деньги. Ведь он не указывает свой адрес и источник материала, представленного на сайте. Даже если вы ему напишете, спросите, откуда материал, или почему он вас обманывает? Он вам просто не ответит, в лучшем случае ответит так: «Не верите? Тогда не смотри!» И это его право. Когда смотришь фильм «Аватар», ты не спрашиваешь: Это реальные события или фантазия? Потому что ты сразу все понимаешь сам.

Для тех, кто не видел таких видео «работы» вечного двигателя, можно найти здесь и сейчас! 😉

Продолжим тему:

Вечный двигатель второго рода — воображаемая машина, которая при приведении в движение превращала бы в работу все тепло, извлекаемое из окружающих тел. Невозможность вечного двигателя второго рода постулируется в термодинамике как одна из эквивалентных формулировок второго закона термодинамики. И первый, и второй законы термодинамики были введены как постулаты, после многократного экспериментального подтверждения невозможности создания вечных двигателей. Из этих начал выросло множество физических теорий, проверенных многими экспериментами и наблюдениями, и ученые не сомневаются, что эти постулаты верны и создание вечного двигателя невозможно.

Постулат Кельвина — невозможно создать периодически работающую машину, выполняющую механическую работу только за счет охлаждения и теплового резервуара.

Постулат Клаузиуса — самопроизвольная передача тепла от более холодных тел к более горячим невозможна.

Закон сохранения и превращения энергии.

Джулиус Роберт Майер — один из тех, кто своими исследованиями открыл новую, энергетическую эру, в десятилетнем возрасте сконструировал свой первый и последний вечный двигатель. Мальчик построил небольшую «сухую» водяную мельницу с водяным колесом и архимедовым винтом, чтобы перекачивать воду обратно к лопастям водяного колеса. Возможно, именно неудача, постигшая его, как и всех, и дала будущему исследователю материал для размышлений. Майеру удалось сформулировать один из важнейших законов современной физики — закон сохранения энергии, согласно которому энергия в произвольной замкнутой системе при любых процессах, происходящих в системе, остается постоянной величиной и только переходит из одной формы в еще один.

Независимо от Майера закон сохранения энергии установил также английский физик Джеймс Прескотт Джоэл . Джоуль является механическим эквивалентом тепла. Оказалось, что одной единице теплоты — килокалории, определяемой как количество теплоты, необходимое для нагревания одного килограмма деаэрированной воды при нормальном атмосферном давлении с 14,5 °С до 15,5 °С, соответствует 4186,8 джоулей (418,7 кгм) механической работы.

Варианты этих «аппаратов» рассматривать не буду, если хотите, поищите сами в интернете или в библиотеке. Лично у меня они не вызывают интереса, потому что я верю в Закон Сохранения Энергии. Предлагаю вам присмотреться к тем «устройствам», которые направлены на извлечение реальной энергии из разного рода веществ и природных явлений, находящихся в окружающей среде. Вещества, которые при определенных условиях могут быть источниками дешевой энергии.

Вещества, явления и устройства для извлечения энергии из этих веществ и явлений:

1. Постоянные магниты и магнитные двигатели, созданные на их основе;

2. Обыкновенная вода и устройства для извлечения водорода из воды в качестве топлива;

3. Природные физические явления, из которых можно извлечь энергию:

— электромагнитное поле Земли;

— электростатический заряд атмосферы Земли, ионизация;

— солнечный свет;

— температурное воздействие нагрева днем и охлаждения ночью различных сыпучих материалов (на нашей планете есть места, где суточная температура колеблется в широких пределах).

Кто-то еще хотел бы добавить или спросить: А энергия бесконечного эфира? Если вы это спросили, отвечу: Закройте эту страницу, и вообще не заходите в этот раздел сайта! Если вы настолько невежественны, то читайте книги Ганса Христиана Андерсена! Пока не научились извлекать энергию из изобретенного алхимиками Средневековья «эфира», даже вкладывая туда в сотни раз большую энергию. О чем тогда с тобой говорить? Никто не знает, что такое «эфир»? Вы, как знаток невероятно правдивых рассказов Андерсена, можете сказать: А опыты знаменитого ученого Теслы? Он же использовал энергию эфира! Отвечу: А еще, он любил вышивать крестиком! Когда я был на рыбалке, я убил рыбу дубинкой! А когда он спал, одеяло с него все время спадало, потому что он во сне парил в воздухе!

Не путайте имя великого ученого с разного рода сказками! Откуда у вас такая уверенность, что он использовал эфир, из статей в рунете? Так они вам пока не напишут, лишь бы вы зашли на сайт. Возможно, вы насмотрелись фильмов о Николе Тесле? Посмотрите на здоровье, но они больше биографичны и сенсационны, чем научны. Любой может строить догадки и высказывать свои домыслы. И вы, и я можем предполагать, а потом излагать свое видение непонятных вещей, но если это не подкреплено научными объяснениями или хотя бы конкретными практическими доказательствами, то это называется простым словом — фантастика. Но если они выдают свое предположение за истину, то это уже обман, а те, кто «накручивает на уши обман», — люди невежественные.

Ну, а теперь вернемся назад и рассмотрим вещества, явления и устройства для извлечения энергии из этих веществ и явлений.

Электродвигатели-генераторы

Современные компактные и мощные постоянные магниты содержат значительную скрытую энергию магнитного поля. Уголь при сгорании выделяет 33 Дж на грамм, нефть, которая через 10-15 лет начнет заканчиваться в нашей стране, выделяет 44 Дж на грамм, грамм урана дает 43 миллиарда Дж энергии. Теоретически постоянный магнит содержит 17 миллиардов джоулей энергии. Конечно, как и у обычных источников энергии, КПД магнита не будет стопроцентным, к тому же ферритовый магнит имеет срок службы около 70 лет при условии, что на него не воздействуют сильные физические, температурные и магнитные нагрузки, однако , при таком количестве энергии, содержащейся в нем энергии, это не так важно. Кроме того, уже серийно производятся промышленные магниты из редких металлов, которые в десять раз прочнее ферритовых и, следовательно, более эффективны. Вопрос «откуда столько энергии в постоянном магните» остается в науке открытым. Многие ученые считают, что энергия в постоянном магните непрерывно поступает извне из эфира (физического вакуума). А другие исследователи утверждают, что она просто возникает в нем за счет намагниченного материала постоянного магнита. Пока нет ясности.

В мире уже много патентов и инженерных решений на различные конструкции магнитных двигателей — но таких активных магнитных двигателей в режиме «вечного двигателя» в демонстрации пока практически нет.

Некоторые известные магнитные двигатели

— Магнито-механические магнитные двигатели Дудышев;

— Магнитный двигатель Калинина;

— Электродвигатель «Перендев»;

— магнитный мотор Минато. На картинке справа.

— Мотор Джонсона — аналог электромагнитного мотора «Перендев»;

— Магнитный двигатель — генератор Шкондина;

— Магнитный двигатель-генератор Адамса.

Видео с этим движком кишат в интернете. На видео интересно демонстрируется его работа: Ротор быстро вставляется в статор, начинает резко крутиться, а когда начинает останавливаться, так же быстро вынимается. То есть сначала дают толчок и все, находишься в состоянии удовольствия. А когда энергия толчка магнитным полем заканчивается и ротор фактически останавливается сам по себе, то ротор вытягивается и он действительно останавливается на глазах изумленных наблюдателей. Кто кого обманывает? И говорят, что этот двигатель самый перспективный.

Известны и другие МД, но принцип действия у них примерно такой же. Самый простой из них показан на картинках ниже.

Ощутимый реальный прогресс в МИ наметился для недорогих комбинированных магнито-электродвигателей с использованием высокоэффективных постоянных магнитов — электромагнитных двигателей-генераторов (ЭМГ) с электромагнитами и постоянными магнитами на статоре или роторе. Более того, они уже реально существуют, постоянно совершенствуются и даже некоторые из них уже выпускаются серийно. Некоторые простейшие конструкции комбинированных ЭМДГ дошли даже до серийного производства и массового внедрения. Это, например, серийные электромагнитные мотор-колеса Шкондина, применяемые на электровелосипедах.

Однако конструкции и энергетика всех известных ЭМДГ достаточно малоэффективны, что не позволяет им работать в режиме «вечного двигателя» — без внешнего источника электроэнергии. И хочу сделать вывод: нет «вечных» магнитных двигателей, есть магнитные двигатели с высоким КПД (претендующим на 100%).

Если я не прав и вы можете доказать мне обратное, пишите на мой почтовый ящик, только прикрепите доказательство, иначе я приму ваше письмо как очередную сказку Ганса Христиана, а потом просто удалю как мусор.

Многое из того, о чем я написал в этой статье, доступно в бесконечном количестве экземпляров на различных сайтах Рунета. Рунет так устроен, что многие наживаются на монтаже видео, статей с неправдоподобной информацией. Более того, они вообще не тратят на это никаких денег. Лишь бы их материал был сенсационным. Несложно найти два видеоролика, в которых обычный коллекторный двигатель постоянного тока оснащен пластиковой крышкой для пищевых продуктов с приклеенными к ней несколькими небольшими постоянными магнитами. Небольшое отступление: коллекторный двигатель постоянного тока способен работать в режиме генератора. Выводы двигателя подключаются к лампочке или светодиоду. Двигатель фиксируется на столе пластилином. И кульминация: К магнитам подносят еще один постоянный магнит и «О ЧУДО!» — крышка стала вращать двигатель, и он начал вырабатывать электричество — загорелась лампочка. А теперь открою секрет вечной энергии: под столом тот же двигатель, работающий от настоящей батарейки, вращает ту же крышку, с приклеенными к ней такими же магнитами, только вам этого не показывают. Если вы мне не верите, задайте себе вопрос: Почему эта конструкция прикреплена к пластилину не горизонтально на поверхности стола, а под углом? Не угадали? Да, для того, чтобы уменьшить расстояние до магнитов под столом. Чем короче расстояние, тем лучше факиру удается сосредоточиться!

Я не очень силен в магнитных полях и в своей работе не пользуюсь правилами правой или левой руки, поэтому эта тема не для меня. Более того, если бы я действительно увидел «настоящую вещь», то грыз бы науку и экспериментировал по ночам. Но, увы, в области магнитных двигателей прогресс идет только в сторону приближения КПД к 100%, точно так же, как и в других известных вам и всему миру типах двигателей. Поэтому это тема для специалистов по магнитным полям.

Особенно меня интересует:

1. Обыкновенная вода и устройства для извлечения водорода из воды в качестве топлива для дальнейшего сжигания.

2. Природные физические явления и способы их использования в качестве источников энергии.

И я начну с способов извлечения энергии из обычной воды путем разложения на водород и кислород потому что считаю это наиболее интересной и перспективной областью исследований.

И. широко используются для разложения воды на водород и кислород. электролизные установки . Один из них представлен в разделе «Практические схемы устройств» под названием «Переносная электролизная установка». Установка интересна тем, что может быть использована в любительских условиях для мелких работ различного характера. Поскольку электролизеры потребляют большое количество энергии, их можно использовать только стационарно. Кроме того, электролит в ячейке нагревается под действием электрического тока, поэтому существует ограничение по времени непрерывного использования ячейки, либо ее конструкция выполнена таким образом, чтобы обеспечить отвод тепла в окружающее пространство. Недостаток указывает на то, что электролизеры имеют низкий КПД. «Вещь» для хорошего мастера просто замечательная, но на звание «Дешевого источника энергии» не претендует.

II. Недавно в СМИ появилось понятие «топливный элемент» . По своей сути топливный элемент работает так же, как электролизер. Но есть существенные отличия. В топливные элементы внедряются специальные катализаторы, промежуточные слои, газоотводные каналы и прочие усовершенствования и хитрости. В результате такие топливные элементы, генерирующие газ, требуют гораздо меньшего приложенного электрического тока, чем электролизеры. Такие элементы обладают высоким КПД и вполне могли бы претендовать на звание «Дешевого источника энергии», если бы не они. дорого стоил , из-за того, что в таких элементах используются драгоценные и редкоземельные металлы. Сами клетки не долговечны, а стоимость их изготовления в результате эксплуатации окупается с большим трудом.

III. Периодически появляются статьи о выделении водорода из воды методом «электроосмос» . Позвольте мне объяснить, что это такое. Электроосмотические установки применяются в строительстве, для быстрейшего твердения бетона. Над залитой бетоном поверхностью устанавливается металлическая сетка, к которой подключается плюсовой высоковольтный провод. Минусовой провод подключается к арматуре, залитой бетоном, который необходимо просушить. Таким образом формируется высокопотенциальное электростатическое поле, позволяющее ускорить процесс испарения воды с поверхности бетона, значительно сокращается время твердения последнего. Некоторые специалисты предполагают, что это не простое испарение молекул воды, а распад молекул на атомы водорода и кислорода. Более того, эти специалисты до сих пор патентуют свои идеи на всякий случай. И что? Вдруг они правы?! Создание высоковольтного электростатического поля не требует большого тока, а эффект может быть действительно значительным. Если мне нечего делать, может быть, когда-нибудь я это сделаю. Но не в «наше» время, наверное, его уберут на пенсию.

IV. В интернете есть статьи о префиксе Бакаева . Говорят, он ставит эту приставку где-то в районе карбюратора двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Приставка создает огромное давление, которое сжимает воду, при выпуске последней она просто «рассыпается» на атомы водорода и кислорода, попадающие в камеру сгорания двигателя. Пишут, что машина ездит по обычной воде. Бакаев держит свою приставку в тайне, и устанавливает ее только тем, кого считает достойным для этого народа. При этом за десять лет работает более тысячи его пультов, но почему-то никто из авторитетных ученых, инженеров до сих пор не знает, как работает пульт Бакаева. Странно, на этого Бакаева уже давно бы наступили авторитетные люди, и рассказали бы ему про Родину-мать и прочие полезные для русского человека вещи. Я ничего не знаю о поведении воды при сжатии и разрежении, поэтому приставку Бакаева считаю мифом, и как следствие, не своим хобби.

v. Есть еще такое видео в рунете: Сидят двое мужчин — научные сотрудники (с лицами, которые часто видели находчивые напитки), и рассказывают о своих исследованиях с водой. Воду наливали в пластиковые бутылки, пили, говорили: «Ой-яй-яй! Настоящая, вкусная вода!». После этого из шприца добавляли дизельное топливо и встряхивали. Они сели и поболтали. Потом открыли бутылку, окунули в нее полоску бумаги, полоску подожгли. И «О ЧУДО!», бумажка быстро и ярко засветилась. Круто, у них есть горячая вода! На самом деле, вы можете сделать то же самое, и ваша бумага тоже сгорит. Вместо воды можно использовать даже собственные отходы жизнедеятельности. Ведь пока они сидели и болтали после встряхивания бутылок, солярка собиралась пленкой на поверхности бутылки. При опускании бумаги в бутылку возникал эффект смачивания, при котором солярка, обволакивая бумагу со всех сторон, не давала воде доступа к бумаге. Конечно, на бумагу попало небольшое количество воды, потому что при горении было слышно потрескивание и шипение. Но они могли снимать это видео много раз, пока не получится то, что «не стыдно показать». Кроме того, вы можете выбрать тип бумаги, ведь все они имеют разную впитывающую способность и смачивающую способность — это бумага для принтера или обычная туалетная бумага?

VI. Теперь мы подошли к самому, на мой взгляд, интересному. Вы читали статью «Вода вместо бензина» ? Если нет, то поясню: Речь идет о топливном элементе Mayer , собранном этим американским технарем в своем гараже. Он производит огромное количество водорода при небольшом потреблении электрического тока. Если хотите, то можете найти много материалов в Интернете по этому поводу. Не путайте этого изобретателя 20-го века с Джулиусом Робертом Майером. Итак, этот Mayer Cell меня очень заинтересовал. Сначала неделю вдумчиво изучал, потом решив, что это очередной обман, забросил это безнадежное дело. Но я просто думал, что сдался. Идеи все еще крутились в моей голове. Теперь я могу сказать, что У этой ячейки Майера есть перспективы, и ее существование вполне реально! Я расскажу об этом в следующих статьях.

Когда речь заходит о вечных двигателях, основная проблема заключается в путанице в формулировках. Почему-то некоторые думают, что вечный двигатель — это машина, которая постоянно движется, что она никогда не останавливается. Это правда, но только отчасти.

Действительно, если вы один раз установили и запустили вечный двигатель, он должен будет работать до «скончания века». Называть срок службы двигателя «долгим» или «длительным» — значит недооценивать его возможности. Однако ни для кого не секрет, что вечного двигателя в природе нет и быть не может.

А как же планеты, звезды и галактики? Ведь все эти объекты находятся в постоянном движении, и это движение будет существовать постоянно, пока существует Вселенная, пока не наступит время вечной, бесконечной, абсолютной тьмы. Это ли не вечный двигатель?

Именно при ответе на этот вопрос выявляется путаница в формулировках, о которой мы говорили в начале. Вечный двигатель — это не вечный двигатель! Само по себе движение во вселенной «вечно». Движение будет существовать, пока существует Вселенная. А вот так называемый вечный двигатель — это устройство, которое не только бесконечно движется, но и вырабатывает энергию в процессе своего движения. Следовательно, определение, данное Википедией, верно:

В Интернете можно найти множество проектов, предлагающих модели вечных двигателей. Глядя на эти сооружения, можно подумать, что они способны работать безостановочно, постоянно вырабатывая энергию. Если бы нам действительно удалось создать вечный двигатель, последствия были бы ошеломляющими. Это был бы вечный источник энергии, причем свободной энергии. К сожалению, в силу фундаментальных законов физики нашей Вселенной создание вечных двигателей невозможно. Давайте посмотрим, почему это так.

Физика вечного двигателя

В нашей вселенной безраздельно царит закон сохранения энергии . Согласно этому закону энергия всегда сохраняется. Это означает, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена. Вместо этого он просто переходит из одного состояния в другое. Для того чтобы движение осуществлялось постоянно, энергия системы должна всегда оставаться постоянной и никуда не выделяться. Уже из одного этого факта следует, что вечный двигатель построить невозможно.

Почему? Чтобы поддерживать постоянное движение, мы должны соответствовать многим требованиям к нашему устройству:

В машине не должно быть никаких «трущихся» деталей. Любая движущаяся часть не должна касаться других частей. Трение, которое будет создаваться между деталями, в конечном итоге приведет к тому, что двигатель потеряет свою энергию. Создать гладкую поверхность недостаточно, так как не бывает идеально гладких объектов. Тепло всегда будет выделяться при трении двух частей (выработка тепла требует затрат энергии, поэтому двигатель будет терять энергию).
Машина должна работать под вакуумом (без воздуха). Этот пункт напрямую связан с причиной, указанной в предыдущем пункте. Эксплуатация машины в невакуумной среде приведет к потере энергии из-за трения между движущимися частями и воздухом. Хотя потери энергии из-за трения деталей двигателя о воздух очень малы, помните, что речь идет о вечных двигателях. То есть, если есть малейшие потери в механизме, то двигатель в итоге потеряет свою энергию (даже если на это уйдет очень много времени).
Двигатель не должен издавать звуков. Звук также является формой передачи энергии. Если машина издает какие-либо звуки, это приводит к потере энергии. Хотя эта проблема исчезнет, если двигатель будет работать в вакууме, так как звук не может распространяться в вакууме.

И даже если предположить, что когда-нибудь мы сможем выполнить все эти условия и построить устройство, которое будет двигаться вечно. Можем ли мы получить от него энергию? Да, но только та энергия, которая использовалась для приведения этого устройства в движение. Вечный двигатель в реальной жизни просто хранит переданную ему энергию. Мы должны помнить, что энергию нельзя создать; оно всегда только трансформируется из одной формы в другую. Так что, если вы можете построить идеальный автомобиль, который может ездить вечно, вам потребуется энергия, чтобы управлять им. Это единственная энергия, которую вы можете вернуть.

вечный двигатель , перп е туум-м о желчь (лат. perpetuum mobile в переводе вечное движение ) — воображаемая машина, которая, однажды приведенная в движение, будет выполнять работу в течение неопределенно долгого времени, не заимствуя энергию извне. Способность такой машины работать бесконечно означала бы получение энергии из ничего.

Идея вечного двигателя зародилась в Европе, по-видимому, в 13 веке (хотя есть сведения, что первый проект вечного двигателя был предложен индийцем Бхаскара в 12 веке). До этого проекты вечных двигателей неизвестны. Их не было у греков и римлян, разработавших множество эффективных механизмов и заложивших основы научных подходов к изучению природы. Ученые предполагают, что дешевая и практически неограниченная рабочая сила в виде рабов в древности тормозила развитие дешевых источников энергии.

Почему люди так упорно хотели построить вечный двигатель?

Ничего удивительного. В XII-XIII веках начались крестовые походы и европейское общество пришло в движение. Ремесло стало развиваться быстрее, совершенствовались машины, приводившие в движение механизмы. В основном это были водяные колеса и колеса, приводимые в движение животными (лошадями, мулами, быками, ходящими кругами). Так возникла идея придумать эффективную машину, работающую на более дешевой энергии. Если энергию брать из ничего, то она ничего не стоит и это крайний частный случай дешевизны — даром.

Идея вечного двигателя стала еще популярнее в XVI-XVII веках, в эпоху перехода к машинному производству. Количество известных проектов вечных двигателей перевалило за тысячу. О создании вечного двигателя мечтали не только малообразованные ремесленники, но и некоторые видные ученые своего времени, поскольку тогда не существовало принципиального научного запрета на создание подобного устройства.

Уже в XV-XVII веках дальновидные натуралисты, такие как Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей, сформулировали принцип: «Невозможно создать вечный двигатель». Симон Стевин был первым, кто на основе этого принципа вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости, что привело его в конце концов к открытию закона сложения сил по правилу треугольника ( добавление векторов).

К середине 18 века, после столетий попыток создать вечный двигатель, большинство ученых стали считать, что сделать это невозможно. Это был просто экспериментальный факт.

С 1775 года Французская академия наук отказывалась рассматривать проекты вечных двигателей, хотя даже в то время у французских академиков не было твердых научных оснований принципиально отрицать возможность черпания энергии из ничего.

Невозможность получения дополнительной работы из ничего была твердо обоснована только с созданием и утверждением «закона сохранения энергии» как всеобщего и одного из фундаментальных законов природы.

Впервые Готфрид Лейбниц в 1686 году сформулировал закон сохранения механической энергии. А закон сохранения энергии как универсальный закон природы был независимо сформулирован Юлиусом Майером (1845 г.), Джеймсом Джоулем (1843–50 гг.) и Германом Гельмгольцем (1847 г.).

Врач Майер и физиолог Гельмгольц сделали последний важный шаг. Они обнаружили, что закон сохранения энергии справедлив для животных и растений. До этого существовало понятие «жизненная сила» и считалось, что для животных и растений законы физики могут не выполняться. Таким образом, закон сохранения энергии был первым принципом, установленным для всей известной Вселенной.

Последним штрихом в обобщении закона сохранения энергии стала специальная теория относительности Альберта Эйнштейна (1905 г.). Он показал, что закон сохранения массы (такой закон был) является частью закона сохранения энергии. Энергия и масса эквивалентны по формуле Е = mc 2 , где С — скорость света.

Вечный двигатель первого рода — двигатель (воображаемая машина), способный бесконечно совершать работу без топлива или других энергетических ресурсов. Их существование противоречит первому закону термодинамики. По закону сохранения энергии
Вечный двигатель второго рода — воображаемая машина, которая, приводимая в движение, обращала бы в работу все тепло, извлекаемое из окружающих тел (см. Демон Максвелла). Они противоречат второму закону термодинамики. Согласно второму закону термодинамики все попытки создать такой двигатель обречены на провал.

Story

Индийский или арабский вечный двигатель с небольшими наклонно закрепленными сосудами, частично заполненными ртутью.

Попытки изучить место, время и причину возникновения идеи вечного двигателя — очень сложная задача. Не менее сложно назвать первого автора такой идеи. Самыми ранними сведениями о Perpetuum mobile, по-видимому, являются упоминания, которые мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскара, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI века, хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде. В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своей поэме, датируемой примерно 1150 годом, описывает некое колесо с длинными узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью, прикрепленными наискосок по ободу. Принцип работы этого первого механического вечного двигателя был основан на различии моментов силы тяжести, создаваемых жидкостью, движущейся в сосудах, размещенных по окружности колеса. Бхаскара очень просто обосновывает вращение колеса: «Колесо, заполненное таким образом жидкостью, будучи закрепленным на оси, лежащей на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе». Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики, примерно к 13 веку. К XVI-XVII векам особенно широкое распространение получила идея вечного двигателя. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, представляемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран. Среди рисунков Леонардо да Винчи была найдена гравюра с изображением вечного двигателя.

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

Рис. 1. Одна из старейших конструкций вечных двигателей

На рис. 1 показана одна из самых старых конструкций вечного двигателя. Он представляет собой зубчатое колесо, в углублениях которого закреплены навесные грузы. Геометрия зубьев такова, что грузики с левой стороны колеса всегда ближе к оси, чем с правой стороны. По замыслу автора, это, в соответствии с законом рычага, должно было привести колесо в постоянное вращение. При вращении грузы отклоняются вправо и сохраняют движущую силу.

Однако, если сделать такое колесо, оно останется неподвижным. Дифференциальная причина этого факта в том, что, хотя у грузов справа более длинный рычаг, слева их больше. В результате моменты сил справа и слева равны.

Рис. 2. Конструкция вечного двигателя по закону Архимеда

На рис. 2 показано устройство другого двигателя. Автор решил использовать закон Архимеда для получения энергии. Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор разместил на цепи полые баки, а правую половину поместил под воду. Он считал, что вода вытолкнет их на поверхность, и цепь с колесами таким образом будет вращаться бесконечно.

Здесь не учитываются: выталкивающая сила – это разность давлений воды, действующих на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, показанной на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. А вот на самый нижний бак, который затыкает отверстие, будет действовать только сила давления на его правую поверхность. И она будет превышать суммарную силу, действующую на остальные баки. Поэтому вся система будет просто прокручиваться по часовой стрелке, пока вода не польется.

Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

Литература

Вознесенский Н. Н. О вечных двигателях . М., 1926.
Ihak-Rubiner F. вечный двигатель . М., 1922.
Кирпичев В.Л. Беседы по механике . Москва: ГИТЛ, 1951.

Mah E. Принцип сохранения произведения: история и корни . СПб., 1909.
Михал С. Вечный двигатель вчера и сегодня . М.: Мир, 1984.

Орд-Юм А. Вечный двигатель. История одной одержимости . Москва: Знание, 1980.

Перельман Я. I. Занимательная физика . Книга. 1 и 2. М.: Наука, 1979.
Петрунин Ю.В. Почему в древности не существовало идеи вечного двигателя? // Петрунин Ю.Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые проблемы русской и европейской культуры. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82

Примечания

Фонд Викимедиа. 2010 .

Смотреть что такое «Вечный двигатель второго рода» в других словарях:

— … Википедия

Вечный двигатель (лат. perpetuum mobile непрерывное движение), 1) В. Д. первого рода, воображаемая машина, ребра, приводимые в движение, совершали бы работу неограниченное время, не потребляя энергии извне. В. д. первого рода… … Большой энциклопедический политехнический словарь

вечный двигатель — (лат. perpetuum mobile) воображаемая машина, которая может совершать работу в течение неограниченного времени без заимствования энергии извне. Невозможность вечного двигателя 1-го рода — одна из формулировок 1-го закона термодинамики. Невозможность вечного… …Концепции современного естествознания. Глоссарий основных терминов

Мифология науки — это система сакральных знаний в науке, широко распространенных, массовых заблуждений. Мифы в науке возникают, когда она популяризируется. Чтобы в доступной форме донести до рядового читателя научные факты или открытия, авторы научно… … Википедия

Вечный двигатель (лат. Perpetuum Mobile) — воображаемое устройство, позволяющее получить полезную работу, превышающую количество сообщенной ему энергии (КПД более 100 %). Содержание 1 Современная классификация вечных двигателей 2 История … Википедия

ТЕРМОДИНАМИКА — ТЕРМОДИНАМИКА, раздел учения о тепле, в широком смысле слова учение об энергии, и поэтому имеет отношение ко всем физико-химическим и биол. явления. Она построена на двух положениях, называемых принципами, полученными экспериментально, чуждыми всякой… … Большая Медицинская Энциклопедия

Наука о наиб. общий свах макроскопический. физические системы в термодинамическом состоянии. равновесия, и о процессах перехода между этими состояниями. Т. строится на основе фондов. принципов (начал), ржи явл. обобщение многочисленных наблюдений и… Физическая энциклопедия

— (Томсон) (в 1892 г. за научные заслуги получил титул барона Кельвина, Кельвина) (1824 1907), английский физик, член (1851) и президент (1890 1895) Лондонского королевского общества, иностранный член-корреспондент ( 1877) и иностранный почетный член… … Энциклопедический словарь Подробнее

В прошлом году журналу, в первом номере которого читателей приветствовали А. Эйнштейн , исполнилось 85
лет.

Небольшой коллектив редакции продолжает публиковать IR , читателями которого вы имеете честь быть. Хотя с каждым годом делать это становится все труднее. Надолго, в начале нового века, редакторам пришлось покинуть родное место жительства на улице Мясницкой. (Ну, вообще-то это место для банков, а не для какой-то группы изобретателей). Нам помогло Маслюков Ю. В. (в то время председатель Комитета Государственной Думы ФС РФ по промышленности) переехать в НИИАА у метро Калужская. Несмотря на то, что редакция соблюдала условия договора и своевременно вносила арендную плату, а также воодушевляющее провозглашение Президентом и Правительством РФ курса на инновации, новый директор НИИАА проинформировал нас о выселение редакции «в связи с производственной необходимостью». И это несмотря на сокращение численности сотрудников НИИАА почти в 8 раз и соответствующее высвобождение площадей, и несмотря на то, что площадь, занимаемая редакцией, не составляла и сотой доли процента бескрайних площадей НИИАА. .

Нас приютил МИРЭА, где мы находимся последние пять лет. Дважды сдвинься, чтобы один раз сгореть, гласит пословица. Но редакторы держатся и будут держаться, сколько смогут. И может ли он существовать до тех пор, пока журнал «Изобретатель и рационализатор» читают и пишут.

Стремясь охватить информацией больше заинтересованных людей, мы обновили сайт журнала, сделав его, на наш взгляд, более информативным.

Posted inДвигатель