Вечный двигатель - разве это возможно? Это вечный двигатель


Почему вечный двигатель невозможен

Автор Сергей

Четверг, Январь 28, 2016

Мнимый вечный двигатель: колыбель Ньютона

Когда речь заходит о вечном двигателе, главная проблема — путаница в формулировках. Почему-то некоторые считают, что вечный двигатель – это машина, которая движется постоянно, что она никогда не останавливается. Эта правда, но лишь отчасти.

Действительно, если вы однажды установили и запустили вечный двигатель, он должен будет работать до «скончания времён». Назвать срок работы двигателя «долгим» или «продолжительным» – значит сильно преуменьшить его возможности. Однако, ни для кого не секрет, что вечного двигателя в природе нет и не может существовать.

Но как же быть с планетами, звездами и галактиками? Ведь все эти объекты находятся в постоянном движении, и это движение будет существовать постоянно, до тех пор пока существует Вселенная, пока не наступит время вечной, бесконечной, абсолютной темноты. Это ли не вечный двигатель?

Именно при ответе на этот вопрос и вскрывается та путаница в формулировках, о которой мы говорили в начале. Вечное движение не есть вечный двигатель! Само по себе движение во Вселенной «вечно». Движение будет существовать до тех пор, пока существует Вселенная. Но так называемый вечный двигатель — это устройство, которое не просто движется бесконечно, оно еще и вырабатывает энергию в процессе своего движения. Поэтому верно то определение, которое даёт Википедия:

Вечный двигатель — это воображаемое устройство, вырабатывающее полезную работу бо́льшую, чем количество сообщённой этому устройству энергии.

В интернете можно найти множество проектов, которые предлагают модели вечных двигателей. Глядя на эти конструкции, можно подумать, что они способны работать без остановки, постоянно вырабатывая энергию. Если бы нам действительно удалось спроектировать вечный двигатель, последствия были бы ошеломляющими. Это был бы вечный источник энергии, более того, бесплатной энергии. К сожалению, из-за фундаментальных законов физики нашей Вселенной, создание вечных двигателей невозможно. Разберёмся, почему это так.

Физика работы вечного двигателя

В нашей Вселенной безраздельно властвует закон сохранения энергии. Согласно этому закону, энергия всегда сохраняется. Это означает, что энергия не может быть ни создана, ни разрушена. Вместо этого она просто переходит из одного состояния в другое. Чтобы движение осуществлялось постоянно, энергия системы должна всегда оставаться постоянной и никуда не выделяться. Из одного этого факта следует, что вечный двигатель построить нельзя.

Почему? Чтобы поддерживать постоянное движение, мы должны соблюсти много требований к нашему устройству:

  1. Машина не должна иметь каких-либо «трущихся» частей. Любая движущаяся часть не должна касаться других деталей. Трение, которое будет создано между деталями, в конечном счете приведёт к тому, что двигатель потеряет свою энергию. Создание гладкой поверхности недостаточно, так как не существует идеально гладких объектов. Тепло всегда будет генерироваться при трении двух частей (образование тепла требует энергетических затрат, поэтому двигатель будет терять энергию).
  2. Машина должна работать в вакууме (без воздуха). Этот пункт напрямую связан с причиной, указанной в предыдущем пункте. Эксплуатация машины не в вакууме приведет к потере ее энергии за счет трения между движущимися частями и воздухом. Хотя потеря энергии из-за трения деталей двигателя о воздух очень мала, помните, что мы говорим о вечных двигателях. То есть, если существует малейший механизм потерь, то двигатель в конце концов потеряет свою энергию (даже если это займет очень много времени).
  3. Двигатель не должен воспроизводить звук. Звук также является формой передачи энергии. Если машина издает какие-либо звуки, это ведёт к потере энергии. Хотя эта проблема исчезнет, если двигатель будет работать в вакууме, поскольку в вакууме звук распространяться не может.

И даже если предположить, что когда-нибудь мы сможем соблюсти все эти условия и построить такое устройство, которое будет двигаться вечно. Сможем ли мы получать из него энергию? Да, но только ту энергию, которая использовалась для приведения этого устройства в движение. Вечный двигатель в реальной жизни будет просто хранить изначально переданную ему энергию. Мы должны помнить, что энергия не может быть создана; она всегда лишь преобразуется из одной формы в другую. Так что, если вам удастся построить идеальную машину, способную двигаться вечно, вам понадобится энергия, чтобы запустить её. Это единственная энергия, которую вы сможете в конечном итоге получить обратно.

Материал подготовлен репетитором по физике на Юго-Западной Сергеем Валерьевичем

yourtutor.info

Вечный двигатель - это... Что такое Вечный двигатель?

        перпетуум-мобиле (лат. perpetuum mobile, буквально — вечное движение), воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне. В. д. противоречит закону сохранения и превращения энергии (см. Энергии сохранения закон) и неосуществим. Возможность работы такой машины неограниченное время означала бы получение энергии из ничего. Первые проекты В. д. относятся к 13 в. (Виллар д'Оннекур, 1245, Англия; Пьер де Марикур, 1269, Франция). Широкую популярность идея В. д. получила в 16—17 вв., в эпоху перехода к машинному производству; до 19 в. количество проектов В. д. неуклонно возрастало. Идея создания В. д. занимала не только фантазеров-самоучек, мало знакомых с основами физики, но и некоторых учёных. К концу 18 в., вследствие бесплодности многовековых попыток осуществления В. д., среди учёных укрепилось убеждение в невозможности его создания, и с 1775 Французская АН отказалась рассматривать проекты В. д. В середине 19 в., с установлением закона сохранения энергии, была доказана принципиальная неосуществимость В. д. Несмотря на это, тщетные попытки создания В. д. предпринимались малосведущими изобретателями и в последующее время. Во многих проектах В. д. прибегают к действию силы тяжести. Пример такого проекта показан на рис. 1. В подобных механизмах некоторое тяжёлое тело совершает замкнутый путь; при его опускании возвращается точно такое же количество работы, какое было затрачено на его поднятие. Поэтому такие механизмы могут совершать работу лишь за счёт первоначального запаса кинетической энергии, сообщенного им при пуске; когда же этот запас будет полностью израсходован, В. д. остановится. Более сложны проекты В. д., в которых механическая энергия превращается в др. виды энергии (электрическую, тепловую и т.п.). В отличие от механических В. д., их называют физическими В. д. Проектом такого В. д. является, например, комбинация электродвигателя и электромашинного генератора (динамо-машины). Но так как никакими превращениями энергии нельзя увеличить её общего количества, В. д. такого типа также неосуществимы. Идея о неосуществимости В. д. часто служила исходным пунктом для важных научных выводов. Так, С. Стевин в своих «Началах равновесия» (1587) рассматривает цепь из 13 шаров, перекинутую через трёхгранную призму (рис. 2). Если бы правая часть её из двух шаров не уравновешивалась левой из четырёх, цепь пришла бы сама собой в вечное движение, чего в действительности не наблюдается. Отсюда Стевин вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости. Помимо указанных В. д., названных В. д. 1-го рода, рассматривают ещё В. д. 2-го рода — воображаемую периодически действующую машину, которая целиком превращала бы в работу теплоту, извлекаемую ею из окружающих тел (океана, атмосферного воздуха или др. практически неисчерпаемых природных источников теплоты). Однако В. д. 2-го рода также принципиально неосуществим. Хотя он формально и не противоречит закону сохранения энергии, но он находится в противоречии со вторым началом термодинамики (См. Второе начало термодинамики). От В. д. следует отличать «мнимые» В. д. — механизмы, работающие за счёт природных запасов энергии (солнечной, ядерной и т.д.). Такие механизмы могут работать весьма долго, но с идеей В. д. они ничего общего не имеют.

         Лит.: Планк М., Принцип сохранения энергии, пер. с нем., М. — Л., 1938; Кудрявцев П. С., История физики, ч. 1, М., 1956.

        Рис. 1. к ст. Вечный двигатель.

        Рис. 2. к ст. Вечный двигатель.

dic.academic.ru

Вечный двигатель. Механический вечный двигатель. Анализ. Принцип работы. Что его тормозит Как е (стр. 1 из 3)

просмотр и скачивание документа - внизу страницы

Министерство образования Российской Федерации

Реферат на тему

«Вечный двигатель. Механический вечный двигатель. Анализ. Принцип работы. Что его тормозит? Как его заставить работать?»

Выполнил:

Проверил

Омск-2011

Введение

Давно известно, что идея вечного двигателя неосуществима, однако она очень интересна и познавательна с точки зрения истории развития науки и технологий. Ведь в поисках вечного двигателя ученые смогли лучше понять основные физические принципы. Более того, изобретатели вечного двигателя являются яркими примерами для изучения некоторых аспектов человеческой психологии: изобретательности, настойчивости, оптимизма и фанатизма.

Вечный двигатель (perpetuum mobile, perpetual motion machine) – устройство, основанное на механических, химических, электрических или иных физических процессах. Будучи запущенным единожды, он сможет работать вечно и остановится только при воздействии на него извне.

Вечные двигатели делятся на две большие группы.

Вечные двигатели первого рода не извлекают энергию из окружающей среды (например, тепло), при этом физическое и химическое состояние его частей также остается неизменным. Машины такого рода не могут существовать исходя из первого закона термодинамики.

Вечные двигатели второго рода извлекают тепло из окружающей среды и превращают его в энергию механического движения. Такие устройства не могут существовать исходя из второго закона термодинамики.

Сегодня мы уже не можем ограничиваться лишь механикой (ведь есть электричество, магнетизм и т.д.), поэтому появились две категории вечных двигателей. Первые из них являются естественными (perpetuum mobile naturae), а вторые физическими, или искусственными (perpetuum mobile physicae).

Планеты миллиардами лет вращаются вокруг Солнца, являясь примером вечного движения. Это было подмечено еще очень давно. Естественно, ученые хотели повторить эту картину Божьего творения в уменьшенном масштабе, за что часто считались еретиками и становились жертвами инквизиции. В то же время, иезуиты придавали вечному двигателю огромное значение и тайно работали над его созданием.

Механический вечный двигатель.

Археологические изыскания выявили, что в Древней Греции идея бесконечного движения не вызывала особого интереса. Знания греческих инженеров и ученых о механике были довольно обширны, об этом свидетельствуют некоторые находки (например, механизм Герона). Естественных источников силы, как, например, водяных колес и труда рабов, было достаточно для нужд Греции. Конструкторская изобретательность была, в основном, направлена на создание механических игрушек и храмовых автоматов, создающих иллюзию самостоятельного движения. Было найдено всего несколько текстов 2000-летней давности с упоминанием вечного двигателя.

На Востоке же идея вечного двигателя была распространена широко. Первое упоминание о вечном двигателе, сконструированным индийским математиком и астрономом Брахмагупта (Brahmagupta) относится к 624 году н.э. В своем труде «Brahmasphutasiddhanta» он описал вечный двигатель так: «Сконструировать из светлых пород дерева колесо с полыми равномерно распределенными спицами, заполнить спицы до половины ртутью и запечатать, поместить колесо на горизонтальную ось. В части спиц ртуть будет подниматься вверх, а в остальных спускаться, обеспечивая непрерывное движение».

Лалла (Lаlla), другой индийский астроном, в 748 году написал трактат «Sisyadhivrddhida Tantra», описывающий схожий механизм, отличающийся только формой полых спиц.

Около 1150 года очередной индийский математик и астроном Баскара (Bhaskara) в труде «Siddhanta Siromani» описал механизм с полыми трубками, расположенными по окружности колеса. Он писал: «Эта машина вращается с большой силой. Потому что ртуть с одной стороны ближе к оси, чем с другой». Очевидно, он думал, что такая конструкция постоянно выводит систему из равновесия, поддерживая вечное движение. Считается, что он так и не испытал свое устройство (как, впрочем, и многие другие изобретатели вечных двигателей).

Начиная с 12 века основные принципы конструкции вечного двигателя модифицировались и объединялись, чтобы в конечном итоге стать частью истории технологий. Даже сегодня некоторые изобретатели обращаются к этим «несбалансированным колесам». Описанные конструкции несли в себе не только технический, но и религиозный, и философский смысл, как бы олицетворяя бесконечную смену времен года и реинкарнацию, поэтому многие храмы использовали эти символы. А сами вечные двигатели такой конструкции получили название индийских (в другой трактовке персидских или арабских).

В Средние века около 1235 года архитектор Виллар де Оннекур (Villard de Honnecourt) заинтересовался идеей вечного двигателя и был озадачен неудачами своих современников. Чтобы показать их невежество, он нарисовал простую, но весьма оригинальную машину. Ее непрерывное движение обеспечивалось за счет нечетного количества подвижных увесистых молотков, прикрепленных к ободу колеса.

Рассуждения Виллара довольно просты. Он ошибочно полагал, что всегда с одной стороны оси будут находится четыре молотка, а с другой три, создавая постоянный дисбаланс. Он не осознавал, что система в целом будет стремиться к статическому равновесию, когда с каждой стороны будут находиться по три молотка и один внизу. Поучительно, что и сегодня некоторые попадаются в эту ловушку.

В эпоху Возрождения интерес к вечному двигателю был поистине огромен. Например, большое количество чертежей с описанием конструкции вечного двигателя было сделано архитектором Франческо ди Джорджио (Francisco di Georgio). Один из довольно неплохих вариантов мы видим на рисунке. Это гидроприводная мельница с дополнительной помпой.

Машина использует непрерывную циркуляцию воды (рециркуляционная мельница). Поскольку извне вода не поступает, то такие механизмы иногда называют aqua morta, то есть «мертвая вода». Падающая вода запускает большое вертикальное колесо, которое посредством зубчатой передачи приводит в движение мельницу. Чтобы поднять воду вверх используются коленчатый вал и два рычага, скрепленных с осью колеса, приводящих в движение две помпы с цилиндрическими поршнями.

Джорджио описал несколько таких конструкций, часть из которых непрактичны, хотя и при воздействии извне могут работать.

В 1618 году английский физик и мистик Роберт Фладд (Robert Fludd) описал рециркуляционную мельницу, которая поднимает воду с помощью цепного насоса. Правда позже, видно поняв свою ошибку, он отказался от своего вечного двигателя, приписав его итальянским изобретателям.

Машины Джорджио, несомненно, были известны Леонардо да Винчи, интересовавшимся всеми механизмами, в том числе и движущимися бесконечно. До наших дней дошли часть его чертежей с изображением рециркуляционных мельниц с архимедовыми винтами. Он также описал сложные механизмы с заполненными ртутью полостями. В Немецком музее (Deutsches Museum) в Мюнхене имеется реконструкция его машины. Не смотря на то, что во времена да Винчи закон сохранения еще не был известен, гениальный изобретатель очень близко подошел к его идее. Он писал: «Падающая вода может поднять такое же количество воды… но мы должны учесть и потери силы на трение». Известны и наброски чисто механических вечных двигателей да Винчи, приводимых в движение катящимися шариками.

Несмотря на больной интерес да Винчи к самой идее вечного двигателя, он весьма скептически относился к мысли о практическом применении существующих конструкций. В одной из тетрадей великого изобретателя мы видим подтверждения невозможности вечного движения несбалансированного колеса.

Чертеж показывает, что ученый прекрасно понимал раскладку сил и вращающих моментов. Он считал, что попытка реализации вечного двигателя сродни поиску философского камня.

Стоит сказать об инженере Агостино Рамелли (Agostino Ramelli)( 1531-1608), идеи которого актуальны и по сей день. В своем труде «Le diverse et artificiose machine» он описал механизмы, которые использовались уже после смерти их создателя, например, вентилятор. Рамелли был практиком, а потому не увлекся идеей вечного двигателя, поэтому он почти не упоминал о нем в своих трудах.

В конструкции придуманной им мельницы есть устройство, оптимизирующее ее работу. И этим устройством является несбалансированное колесо. Однако ниже написано: «Стоит упомянуть, что внутренняя часть колеса сделана мной лишь по просьбе джентльменов, решивших, что водяной поток не слишком быстрый, и это колесо должно помочь».

Известный механик середины XVII века Эдуард Сомерсет, маркиз Вустерширский, в свои пятьдесят лет решил на удивление всем заняться постройкой перпетуум мобиле доселе невиданных размеров. Честолюбивые намерения этого достопочтенного и преданного короне дворянина нашли полную поддержку у его государя Карла I. Старый лондонский Тауэр стал свидетелем грандиозных приготовлений. Вместе со своими помощниками маркиз соорудил огромное колесо диаметром более 4 метра с размещенными по его периметру 14 грузами весом по 50 фунтов каждый. К сожалению, в сообщениях об этом широко разрекламированном опыте, при котором присутствовал сам король со своим двором, о результатах экспериментов подробно не говорится. Известно лишь, что к этому своему опыту Сомерсет никогда более не возвращался; позднее он занимался строительством парусного экипажа и другими смелыми по тому времени проектами.

mirznanii.com

ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ - это... Что такое ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ?

 ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВЕЧНЫЙ двигатель (перпетуум мобиле), 1) вечный двигатель 1-го рода - воображаемая непрерывно действующая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время без получения энергии извне. Вечный двигатель 1-го рода противоречит закону сохранения энергии и поэтому неосуществим. 2) Вечный двигатель 2-го рода - воображаемая тепловая машина, которая в результате совершения кругового термодинамического цикла полностью преобразует теплоту, получаемую от какого-либо одного "неисчерпаемого" природного источника (океана, атмосферы и т.п.), в работу. Действие вечного двигателя 2-го рода не противоречит закону сохранения энергии, но нарушает второе начало термодинамики, и поэтому такой двигатель также неосуществим. Первые проекты вечного двигателя относятся к 13 в.; в 16 - 17 вв. идея вечного двигателя получила широкое распространение, количество проектов неуклонно росло. Однако к концу 18 в. стала ясна бесплодность попыток построения вечного двигателя, и с 1775 Парижская Академия наук отказалась их рассматривать.

Современная энциклопедия. 2000.

Синонимы:
  • ВЕЧЕ
  • ВЕЧНЫЙ ЖИД

Смотреть что такое "ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ" в других словарях:

  • ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (лат. perpetuum mobile перпетуум мобиле) 1) вечный двигатель 1 го рода воображаемая, непрерывно действующая машина, которая, будучи раз запущенной, совершала бы работу без получения энергии извне. Вечный двигатель 1 го рода противоречит закону… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Вечный двигатель — (перпетуум мобиле), 1) вечный двигатель 1 го рода воображаемая непрерывно действующая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время без получения энергии извне. Вечный двигатель 1 го рода противоречит… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • вечный двигатель — перпетуум мобиле Словарь русских синонимов. вечный двигатель сущ., кол во синонимов: 1 • перпетуум мобиле (4) Словарь синонимов ASIS …   Словарь синонимов

  • ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, существует две теоретические формы вечного двигателя. В первой механизм работает бесконечно без притока ЭНЕРГИИ извне. Однако этот вид машины противоречит первому закону ТЕРМОДИНАМИКИ о сохранении энергии. Во второй модели… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (перпетуум мобиле) (лат. perpetuum mobile, букв. вечно движущееся), воображаемый двигатель, к рый, будучи раз пущен в ход, совершал бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергию извне (так называемый В. д. 1 го рода). Идея В. д. 1 го …   Физическая энциклопедия

  • ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (перпетуум мобиле) гипотетический двигатель, который якобы может производить полезную работу, не заимствуя энергии извне. В д. любого рода неосуществим …   Большая политехническая энциклопедия

  • Вечный двигатель — …   Википедия

  • вечный двигатель — (лат. perpetuum mobile  перпетуум мобиле), 1) вечный двигатель 1 го рода  воображаемая, непрерывно действующая машина, которая, будучи раз запущенной, совершала бы работу без получения энергии извне. Вечный двигатель 1 го рода противоречит закону …   Энциклопедический словарь

  • Вечный двигатель —         перпетуум мобиле (лат. perpetuum mobile, буквально вечное движение), воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне. В. д. противоречит закону сохранения и …   Большая советская энциклопедия

  • вечный двигатель — amžinasis variklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. perpetual motion machine; perpetuum mobile vok. Perpetuum mobile rus. вечный двигатель, m pranc. moteur à mouvement perpétuel, m; moteur perpétuel, m …   Fizikos terminų žodynas

Книги

  • Вечный двигатель, Владимир Найдин. В новый сборник рассказов врача и писателя, продолжающего литературную традицию Чехова, Булгакова, Вересаева, вошли рассказы, написанные в 1974- 2007 годах, как публиковавшиеся ранее (… Подробнее  Купить за 559 руб
  • Вечный двигатель лета, Олейников Святослав, Чубарова Ольга, Маузер Михаил. Сборник «Вечный двигатель лета» представляет читателю фантастов трех направлений. В исполнении Михаила Маузера будущее оптимистично, но будущее весьма отдаленное. А до этого человечеству… Подробнее  Купить за 325 руб
  • Вечный двигатель, Демид Толкачев. 2039 год. Вовсю бушует энергетический кризис. Череда взаимных претензий между блоком НАТО и прочими странами привела к формированию Евразийского союза, что вылилосьв очередной виток холодной… Подробнее  Купить за 40 руб электронная книга
Другие книги по запросу «ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ» >>

dic.academic.ru

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

elementy.ru

Вечный двигатель - разве это возможно? | Проза жизни

Можно сказать, что это идеальный источник энергии, так как его КПД стремится к бесконечности. За последние столетия предлагались разные варианты исполнения «вечного двигателя», в основном механические. У всех этих действительно красивых моделей имеется один существенный недостаток: они не работают.

Значение «вечного двигателя» как источника энергии весьма велико. Если бы у нас был такой двигатель, то, автоматизировав многие процессы, человечество могло бы перейти от физического труда к умственному, к творчеству. Мы могли бы получать энергию в любых количествах, в зависимости от мощности генерирующей установки. При создании такого двигателя мир изменится. Больше не нужны лес и газ, уголь и нефть в качестве топлива. Все нужды по обогреву и кондиционированию, освещению помещений и питанию механизмов с таким двигателем решаются просто.

Не нужно будет обрабатывать огромные площади земли для получения скудного урожая, так как будут установки по производству на гидропонике любых видов овощей и фруктов. Это будет поистине мир изобилия. Люди смогут расселиться по Земле более равномерно, сделать приемлемые условия и жить в любом месте планеты. В этом состоит задача научно-технической революции: освободить человечество от физического труда. На первом этапе превратить Землю в планету изобилия и счастья, а на втором этапе начать освоение других планет.

Что же такое «вечный двигатель»? Он делится на вечные двигатели первого рода и второго рода. Причинами, по которым их нельзя построить, называются первое и второе начала термодинамики.

Вечный двигатель первого рода предполагал работать без извлечения энергии из окружающей среды. Вечный двигатель второго рода — это машина, которая уменьшает энергию теплового резервуара и целиком превращает ее в работу без каких-либо изменений в окружающей среде. Осознание того, что создание вечного двигателя невозможно, подвигло Парижскую академию наук в 1775 году отказать в рассмотрении всех подобных проектов.

Один из примеров действующего «вечного двигателя» — это гидроэлектростанции и приливные электростанции. Для корректности следует сказать, что эти генераторы энергии используют энергию Солнца, гравитационные поля Земли и Луны, то есть однозначно не являются «вечным двигателем» первого рода. Это «вечный двигатель» второго рода.

Основа работы гидроэлектростанции — использование круговорота воды на Земле. Вода падает вниз, генерируя при этом электроэнергию, затем испаряется и возвращается в исходную позицию. Физически для работы этого двигателя необходимо наличие силы тяготения в каждой точке земного шара и наличие солнечной энергии (электромагнитных волн инфракрасного диапазона), чтобы испарить воду.

Отметим, что вся энергия, которую мы сегодня получаем, это энергия Солнца, в том числе и энергия, накопленная за длительное время в виде вещества (леса, угля, нефти, радиоактивного топлива и т. п.). На данном этапе развития человечества нам всегда необходим посредник в виде какого-либо вещества (в данном случае воды), чтобы преобразовать энергию Солнца в удобный для нас вид энергии (электроэнергию). Ядерная энергетика также использует воду, но уже в виде пара, который сбрасывается на турбину для получения электроэнергии.

Таким образом, вода — это «рабочее тело» двигателя, которое «крутит наши колеса». Другими словами, энергию Солнца и гравитационного поля можно использовать в виде воды, движущейся под действием этого поля.

Задача создания вечного двигателя первого рода — получение электроэнергии только от гравитационного поля без использования вещества-посредника. Гравитация присутствует везде на планете, что означает: двигатель можно поставить в любой точке планеты и получать энергию в любых количествах, соизмеримых с мощностью установки. Далее мы покажем, каким образом это возможно.

Надо сказать, что природа гравитационного поля мало изучена. Известно, что это поле энергии, которое создает силу тяготения. Известно также, что гравитационное поле неоднородно по направлению действия силы тяготения (вектору гравитации), так как, во-первых, поверхность планеты имеет разную плотность, а во-вторых, магма Земли находится в движении, создавая тем самым эту неравномерность.

В качестве примера скажем о векторе гравитации в строительстве. Возведение сооружений ведется по уровню (отвес и т. д.). То есть предполагается, что вектор гравитации везде одинаков и направлен перпендикулярно поверхности Земли, а это не так. Особенно отчетливо это видно при многоэтажном строительстве: два здания, стоящие рядом, не будут находиться на параллельных прямых, что можно проверить измерением расстояния между первыми и последними этажами. Эта информация не имела бы никакого значения, если бы не одно «но». Вектор гравитации может меняться в пределах одного здания. Плиты перекрытий становятся на излом, что может явиться причиной обрушения.

Кроме того, вектор гравитации не является статическим. Он может постепенно меняться со временем, то есть имеет свойство ротации. Возможно даже изменение вектора в процессе строительства многоэтажного здания, что ведет к искривлению постройки. Поэтому при строительстве важно знать изменение за время t вектора гравитационного поля.

Явление ротации гравитационного поля практически не изучено и не берется в расчет при строительстве сооружений. Но наверняка имеются аномальные зоны, вовсе непригодные для строительства. Архитекторы знают о «гиблых местах», в которых лучше вообще ничего не строить. Отметим, что многоэтажное строительство ведется сравнительно недавно. Мы встречаем невысокие и устойчивые древние постройки, например, пирамиды.

Другой пример, на котором можно убедиться в ротации гравитационного поля — завалы деревьев в лесу. Наблюдения за ростом деревьев показывают, что при нормальном росте они повторяют вектор гравитации. В том месте, где ротация минимальна, деревья стоят долго. Где скорость ротации высока — деревья не растут, образуются пустыри. Где ротация протекает медленно — возникают завалы.

Причина завалов следующая. Деревья росли в направлении вектора гравитации, а когда он через несколько лет изменился, нагрузка на корни также изменилась и перестала быть равномерной. У основания возникает излом, деревья падают под собственным весом. Особенно это относится к высоким деревьям (эффект рычага), а также выполняется при больших углах отклонения вектора гравитации.

В качестве приборного обеспечения для оперативного определения вектора гравитации на данном этапе используется отвес, но определение ротации вектора гравитации отвесом имеет определенную специфику.

Итак, имея приборное обеспечение, мы сможем обнаружить места, где ротация вектора гравитации стабильна. Другими словами, это аномальные зоны с завихрением гравитационного поля. Сила тяготения будет различной, и «вечный двигатель», не работающий в обычных условиях, здесь заработает.

Гравитационная аномалия является неисчерпаемым источником энергии. Описанное явление существует в любых планетарных системах, на любых планетах. Разумеется, сила тяготения зависит от массы планеты, и на небольших планетах КПД «вечного двигателя» будет небольшим, а строительство установки — нецелесообразным. Но в условиях Земли мощность генерирующего двигателя должна оказаться приемлемой для обеспечения жизни человечества.

Дополнение от 12 июня 2012продолжение: статья «Вечный двигатель — это просто!»

shkolazhizni.ru

Вечный двигатель — Абсурдопедия

Один из вечных двигателей

Вечный двигатель («перпетуум-мобильник») — устройство, которое работает не покладая рук (за неимением). Известно тем, что его конструировали все из первой тысячи самых бездарных инженеров за всю историю.

Первые попытки собрать вечный двигатель относятся к Средневековью. Люди в те века были тёмные и с законами терминатородинамики не были знакомы. Поэтому все созданные в эти времена устройства делились на два типа:

  1. которые нарушали первый закон терминатородинамики (вечные двигатели первого рода),
  2. которые нарушали второй закон (двигатели второго рода).

Вечные двигатели первого рода[править]

Основная идея — закрутить чего-нибудь так, чтоб оно так и крутилось. Например, таковы огромные мельничные колёса, приводимые в движение бешеными хомячками-убийцами. Как известно, при дрессировке боевого хомячка более часа вращают на центрифуге со скоростью тысяча оборотов в минуту, а затем надевают на него чёрную маску без прорезей для глаз. Во время войны маску снимают, и хомячок с вращающимися глазами начинает наматывать круги (как ему кажется; на деле такая траектория именуется «логарифмическая спираль») по вражеской территории, снося всё на своём пути. Идея вечного двигателя в том, чтобы посадить боевого хомячка в мельничное колесо и спустить с поводка.

Проблема заключалась в том, что хомячок играл роль двигателя, но не был вечным. Набегавшись, он требовал немного подзарядки и пожрать. Талантливые мастера Средневековья прикрутили хомяковращательную центрифугу непосредственно к оси мельничного колеса. Покуда один хомяк работал, двое подзаряжались (т. н. «работа сутки через двое»). Но — вот беда — разряжался работяга быстрей, чем заряжал отдыхающих. Конфигурации «два работают — два отдыхают», «три работают — один отдыхает» и т. п. тоже по непонятным причинам оказались не в силах запитать хомячков.

Лишь века спустя стало понятно, что, по первому закону термодинамики, «сколько хомяка не корми, он всё равно работать не хочет». Это на время дезинформировало людей, которые решили было, что вечный двигатель невозможен. Вот тогда-то и стали строить двигатели второго рода.

См. также: Шушпанцер

Вечные двигатели второго рода[править]

Демон Максвелла — сверхъестественное существо, мешающее работе вечного двигателя второго рода Ещё одна вращающаяся машинка

Основная идея вечного двигателя второго рода — не заставлять хомячков-убийц работать, раз уж им неохота, а извлекать из них тепло. По замыслу изобретателя, когда хомячкам станет совсем холодно, они захотят согреться и передумают по поводу своего нежелания работать.

Классический двигатель второго рода — огромная железная сковородка, на которую кладут хомячка. Хомячок теплом своего тела нагревает сковородку (двигатель заряжается), но при этом охлаждается сам. Затем хомячка убирают, на сковородку кладут кусок мяса и жарят за счёт остаточного тепла (двигатель совершает работу). Когда мясо перестаёт жариться, его откладывают в сторону, а хомячка возвращают на сковородку. Цикл повторяется.

Согласно теории двигателей, сковородка с хомячком называется нагревателем, сковородка с мясом — холодильником. Чем больше разница температур нагревателя и холодильника, тем эффективнее вечный двигатель.

Кроме тривиального вечного двигателя второго рода физики придумали множество более сложных, с повышенным КПД. Так, в цикле Карно хомячок каждый раз остывает в два этапа: сперва идиотопатически расширяется (хомячок немножко распухает; понижает температуру хомячка, но не меняет его внутреннюю энергию), а затем расширяется изотермически (хомячок снят со сковородки и остаётся одинаково холодным, сковородка же отдаёт тепло на прожарку мяса).

Потом хомячка откачивают: растирают спиртом, делают ему массаж и т. д. Сперва хомячок идиотопатически сжимается: при этом повышается его температура, но он всё ещё остаётся без энергии (зачастую и без сознания). Потом хомячок сжимается ещё больше и приводится в ту же форму, в которой был в начале цикла Карно. Он постепенно становится тёплым, после чего может продолжать работу.

От вечных двигателей второго рода отказались, когда стало понятно, что не каждый раз хомячка удаётся откачать. При этом он выходит из строя, не расплатившись за массаж; расходы, разумеется, взимаются с энергетиков-экспериментаторов. Да и нагревали они сковородку всё меньше и меньше: КПД такого двигателя обычно не превышал 30 % (лучший результат показал цикл Карно — 40 %). В то время как от действительно вечного двигателя ожидалось хотя бы 100 %.

Итак, все эти многообещающие планы перечеркнул свежеоткрытый второй закон терминатородинамики — «нельзя тепло извлекать из хомяка или из любой другой среды, ничего дельного из этого не выйдет».

Котобутербродные генераторы[править]

Котобутербродный генератор (левитатор)

Котобутербродный генератор элегантно обходит второй закон терминатородинамики. Дело в том, что в его состав входят кот и бутерброд, которые создают т. н. пару сил и вращательный момент. Применённые вместе, сила лапного котоповорачивания и бутербродообращательная маслоземлестремительная сила не дают коту остыть и поддерживают его в форме безо всяких массажа там и зарядки.

В Средние века такая технология была невозможна, потому что за публичное привязывание бутерброда к кошке можно было загреметь к товарищам из Инквизиции. Настолько диким казалось это решение, что один намёк на подобные изобретения неопровержимо свидетельствовал о сговоре безумного учёного с дьяволом. Только свержение инквизиторов открыло путь современной науке и позволило собрать вечный двигатель.

Именно от котобутербродного генератора запитаны центральные сервера Абсурдопедии.

Единицы измерения вечности

 

absurdopedia.net


Читайте также
  • Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
    Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
  • Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
    Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
  • Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
    Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
  • Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
    Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
  • Найден источник водородных газов для нашей Галактики
    Найден источник водородных газов для нашей Галактики