为什么永动机不能实现？

Question

如题所述

Answer 1

十万个冷知识

Answer 2

永动机是指违反热力学基本定律从不停止运动的发动机。有些人认为永动机这个词不太合适。他们说:“一旦它开始移动，它就可以在没有摩擦阻力的情况下继续永久移动。虽然在实践中不容易实现，但在原则上是有意义的，可以被视为一种实际的极限情况。”

他们还认为:“所谓的永动机(permotive motion machine)并不是指这种情况，它并不试图保持永动机，而是期望在没有外部能源供应的情况下，即不消耗任何燃料和动力的情况下，持续获得有用的功。”事实上，这种担心是完全不必要的，因为能量转换是有方向性的，自然界中的任何运动都会产生热量，热量扩散到周围，变成无用的能量。如果没有能量供应，任何移动的机器都会停止。如果这种永动机真的能制造出来，它不用任何自然能源就能获得无限的动力。

当人们没有掌握自然的基本规律时，这个想法曾经吸引了许多具有杰出创造才能的人。他们付出了大量的智慧和劳动来追求这个梦想的实现。然而，永动机还没有发明出来。目前还没有真正制造出永动机，永动机的设计方案也经不起科学的检验。

历史上，人们提出了许多制造永动机的方案。尽管人们已经尝试了很多次，做了很多努力，但永动机都失败了。人们称这种不消耗能量的机器为第一种永动机。能量守恒定律的发现使人们进一步认识到，任何机器只能将能量从一种形式转换成另一种形式，不能凭空产生能量。因此，第一种永动机无法制造。它能生产出能毫无损失地将不同形式完全转换成彼此的热量，这台热机没有冷凝器，只有一个热源。它从单一热源吸收的热量可以用来做功，而不会引起其他变化。不要。人们称这种假想的热机为第二种永动机。虽然它没有违反能量守恒定律，但它是不可能实现的，因为机械能和内能的转换是定向的。

Answer 3

永动机是一类想象中的不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。历史上人们曾经热衷于研制各种类型的永动机，其中包括达芬奇、焦耳这样的学术大家（中国的国民革命军将领黄维在被中国人民解放军俘虏后也一直从事永动机的研制，直到逝世)，也包括一些希望以永动机出名和获利的骗子。在热力学体系建立后，人们通过严谨的逻辑证明了永动机是违反热力学基本原理的设想，从此之后就少有永动机的研究者了。不过从一个侧面也可以认为，人类对永动机的热情以及制造永动机的种种实践，推动了热力学体系的建立和机械制造技术的进步。

1775年法国巴黎科学院通过决议，宣布永不接受永动机，现在美国专利与商标局严禁将专利证书授予永动机类申请，而永动机这个名词现在更多地作为一种修辞被用来描述那些充满活力，不知疲倦的人。

第一类永动机
第一类永动机是最古老的永动机概念，这一类永动机试图以机械的手段在不获取能源的前提下使体系持续地向外界输出能量。历史上最著名的第一类永动机是法国人亨内考在十三世纪提出的“魔轮”，魔轮通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，向下行方向的悬臂在重力作用下会向下落下，远离转轮中心，使得下行方向力矩加大，而上行方向的悬臂在重力作用下靠近转轮中心，力矩减小，力矩的不平衡驱动魔轮的转动。十五世纪，著名学者达芬奇也曾经设计了一个相同原理的类似装置，1667年曾有人将达芬奇的设计付诸实践，制造了一部直径5米的庞大机械，但是这些装置经过试验均以失败告终。

除了利用力矩变化的魔轮，还有利用浮力、水力等原理的永动机问世，但是经过试验，这些永动机方案要么被证明是失败的，要么被证明是骗局，无一成功。

1842年荷兰科学家迈尔提出能量守恒和转化定律；1843年英国科学家焦耳提出热力学第一定律，他们从理论上证明了能够凭空制造能量的第一类永动机是不能实现的。热力学第一定律的表述方式之一就是：第一类永动机不可能实现。

第二类永动机
在热力学第一定律问世后，人们认识到能量是不能被凭空制造出来的，于是有人提出，设计一类装置，从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能，并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头，这就是第二类永动机。

历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·嘎姆吉为美国海军设计的零发动机，这一装置利用海水的热量将液氨汽化，推动机械运转。但是这一装置无法持续运转，因为汽化后的液氨在没有低温热源存在的条件下无法重新液化，因而不能完成循环。

1820年代法国工程师卡诺设计了一种工作于两个热源之间的理想热机——卡诺热机，卡诺热机从理论上证明了热机的工作效率与两个热源的温差相关。德国人克劳修斯和英国人开尔文在研究了卡诺循环和热力学第一定律后，提出了热力学第二定律。这一定律指出：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。热力学第二定律的提出宣判了第二类永动机的死刑，而这一定律的表述方式之一就是：第二类永动机不可能实现。

永动机骗局
历史上曾经无数人痴迷于永动机的设计和制造，在热力学体系建立之前，这些人中即有科学家，也有希望借此成名发财的投机者，而热力学体系建立后，致力于永动机设计的除了希望打破现有科学体系的“民间科学家”外，更多的则是一些借永动机之名牟取钱财的骗子。

历史上著名的永动机骗局有：

自动轮骗局：1714年，德国人奥尔菲留斯声称发明了一部名为自动轮的永动机，这部机器每分钟旋转六十转，并能够将16公斤的物体提高相当的高度，当他宣布了这一消息并进行了公开实验后，名噪整个德国。1717年一位来自波兰的州长在验看了安放自动轮的房间后，派军队把守这座房屋，40天他发现自动轮仍在转动，便给奥尔菲留斯颁发了鉴定证书。奥尔菲留斯靠展出自动轮获取了大量金钱，俄国沙皇彼得一世甚至与他达成价值10万卢布的购买协议。最终由于奥尔菲留斯的太太与女仆发生争执，女仆愤而曝光，原来自动轮是依靠隐藏在房间夹壁墙中的女仆牵动缆绳运转的，整个事件是一个骗局。
王洪成骗局：中国哈尔滨人王洪成曾在1984年提出一个永动机方案，他利用他设计的永动机驱动自家的洗衣机、电扇等装置运转，不久骗局被揭穿，他制作的永动机模型是用隐藏的纽扣电池驱动的一个电动马达，而供应洗衣机、电扇运转的则是暗藏在地下的电线。1998年，王洪成的另一个骗局“水变油”被揭穿，他本人也因此入狱。
另外在1980年代的巴黎博览会上，曾展出过一种"永动机装置"：这个装置是一个不停转动的大轮子，参观博览会的观众对这架永动机非常好奇，纷纷逆旋转方向推动轮盘，以期阻止轮子的转动。这个永动装置的设计者正是利用了观众的好奇心，让他们向后转动轮盘的动作为永动机上紧发条，维持装置的运转。

Answer 4

永动机是可以创造的。我在知科技里就明确指出：“机械能转换成电能是伪科学”的发现给人类创造永动机和“创造能源”打下坚实的理论基础。前几天我发表了《用数学方法证明机械能转换成电能是伪科学》有几人反驳，但还没来急辩解，知科技就给我冠以民科的称呼，我的论文反成了伪科学。我气恼之下删除了知科技。对此我在这里针对他们的反驳我反驳一下。1，机械能转换成电能是伪科学伪科学的理由很多，相关证据我发表过，不再多说。2.发对我的人连电能与电动势的关系都不知道，电能=Eq,是根据电能=UIt，而I=q/t推算来的，E是电动势。E=BLV，这里的速度和动能的速度，是同一时刻的同一值。都是转子转速，因此，机械能（动能），的速度减小，电动势的转速同样减小，发电机确定时，电动势的BL是确定的，那么唯一决定电动势的只有转子转速，由此可见，机械能增大，电能增大，机械能减小电能减小，根本不存在转换关系，那人根本不提发电机，只提到电容，动能等，就能算出动能和电能相等？现实中，1千瓦电动机就能带动10千瓦发电机正常运转，空载时电压与电流的乘积，所得功率正好是10千瓦。机械能=电动机功率。是减去摩擦力做负功和耗能之后所得。因此，你的机械能=电能是怎么来的？机械能从0达到最大转速的过程是经过原点，开口向上的二次函数，达到最大转速后，是一条平行于x轴的平行线，而电能图像是经过原点的正弦函数，怎么能够相等？整个算式完全是你杜撰出来的。
有人说能量是积分量，故只有增大没有减小的，那么请问，自由落体运动的物体，从最高点落下的重力势能，达到落地点的能量如何变化，是不是落地点的能量反大于最高点的？
我退出知科技是因为你们的理论水平太差，知科技不论是非曲直就随便下定论。

Answer 5

为什么永动机不能被造出来呢？