Вечный двигатель – реальность или недостижимый миф? Да винчи вечный двигатель
Вечный двигатель - Записки сумасшедшего философа
Немного о Perpetuum Mobile!
=)
Вечный двигательКлассификация- Вечный двигатель первого рода — воображаемое устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как первое начало термодинамики.
- Вечный двигатель второго рода — воображаемая машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел. Невозможность вечного двигателя второго рода постулируется в термодинамике в качестве одной из эквивалентных формулировок второго начала термодинамики.
ИсторияПопытки 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.СовременностьВечный магнитный двигательПеред вами иллюстрация, модели вечного двигателя на постоянных магнитах, не потребляющего ни какой энергии, кроме собственной энергии магнитных полей, если соблюсти все размеры и полярность, есть утверждения, что будет работать.
Решать Вам, друзья!
artemy-churakov.livejournal.com
Возможен ли вечный двигатель? - Записки о жизни. Кое-что интересное
Академик Ацюковский говорит: вечными двигателями 1-го рода называют устройства, бесконечно производящие работу из ничего, без затрат топлива. А есть ещё двигатели 2-го рода - они извлекает тепло из окружающей среды и превращают его в механическую энергию, как холодильник забирает тепло из морозилки и отдаёт его в окружающую среду.
Существование обоих видов двигателей опровергается законами термодинамики. Но есть те, кто не верит в современные законы физики, а верит в идеалистическую мечту, когда энергию можно получить из ничего и навсегда.
Возвращаясь к Да Винчи и его последователям. Наш экс-соотечественник Валерий Иванов на протяжении долгих лет воссоздавал устройства по чертежам Леонардо Да Винчи. Среди этих механизмов аж 13 относятся к тем устройствам, из которых Да Винчи хотел сделать вечные двигатели. Известно, что при жизни ни один из механизмов Леонардо реализован так и не был, все осталось лишь на чертежах.
Существует мнение, что Да Винчи в итоге стал одним из ярых противников идеи вечного двигателя, поняв, что создание его невозможно, а всех пытающихся таковой создать называл алхимиками. Потомкам он завещал всем этим не заниматься, ибо в природе существовать вечного двигателя не может.
Но есть и другое мнение. Мол, Да Винчи просто лукавил, ибо вообще был человек загадочным и со странностями. Современниками он был не понят, а многие изобретения Леонардо нашли применение спустя много лет, как это случилось, например, с подшипником. Да Винчи сконструировал особенный поворотный мост, который при жизни художника также построен не был. Зато теперь такие мосты не редкость.
Что, если один из механизмов его вечного двигателя вполне реален? Кто знает, кто знает.
uchvatovsb.livejournal.com
Вечный двигатель – реальность или недостижимый миф?
Вечный двигатель или Рerpetuum мobile (на латыни)— устройство, которое способно бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов.
Люди еще с древних времен пытались создать такой двигатель. Ученые считают, что родиной первого Рerpetuum мobile по праву считается Индия.
Первое упоминания о нем датируется примерно 1150 годом в стихотворении индийского писателя Бхаскары.
Древний писатель описывает колесо с наискось прикрепленными по ободу сосудами, частично заполненными ртутью. Принцип его действия заключался в различии моментов сил тяжести, которые создаются жидкостью, перемещающейся в сосудах.
«Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».
В Европе первые проекты вечного двигателя появляются в XIII веке, а. к XVI—XVII векам идея такого агрегата захватила умы ученых того времени. В патентные бюро европейских стран подавалось большое количество проектов вечных двигателей. Среди рисунков талантливого ученого Леонардо Да Винчи была также найдена гравюра с чертежом Рerpetuum мobile.
Как же выглядели другие модели вечного двигателя?
Один из них представляет зубчатое колесо, в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы.
По замыслу древнего инженера, в соответствии с законом рычага, это должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При движении колеса грузы откидывались бы с правой стороны и сохраняли движущее усилие. Но, в действительности это колесо остается неподвижным. Причина заключается в том, что моменты сил справа и слева оказываются равны (справа грузы имеют более длинный рычаг, однако слева их больше по количеству).
Другой вариант вечного двигателя, основывается на законе Архимеда.
Для выработки энергии используется закон Архимеда (тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность). Создатель двигателя использовал связанные между собой полые баки, при этом, одну половину он поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться. Однако это конструкция Рerpetuum мobile также оказалась нерабочей.
Современные ученые после многократного экспериментального подтверждения заявляют о невозможности создания вечных двигателей.
Но не стоит опускать рук. Просто надо забыть о том, что это нереально и ДОКАЗАТЬ ОБРАТНОЕ!
Вот некоторые примеры такого подхода.
[youtube]CbU13LaHe4A[/youtube]
[youtube]1nK2NkoUbes[/youtube]
Водяной вечный двигатель
[youtube]-KtFZMN7_Bw[/youtube]
Читайте также:
Вечный двигатель - Мои статьи - Каталог статей
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.
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.
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.
К сожалению, существует другая категория создателей вечных двигателей. Это — мистификаторы, хитрецы и жулики. Приведем только два примера.
Леонардо да Винчи — талантливый инженер и мистификатор
Леонардо да Винчи был не только великим художником, но и инженером, устроителем праздников, увеселительных аттракционов. Он тоже несколько лет упорно пытался создать вечный двигатель и пришел к выводу, что это невозможно. Вот его слова, очень важные для понимания проблемы вечного двигателя, сказанные в конце XV века: «Поиск конструкции вечного колеса — источника вечного движения — можно назвать одним из наиболее бессмысленных заблуждений человека. В течение веков все, кто имел дело с гидравликой, военными машинами и прочим, тратили много времени и денег на поиски вечного двигателя. Но со всеми ними случалось то же, что с искателями золота (алхимиками): всегда находилась какая-нибудь мелочь, которая мешала успеху. Моя небольшая работа принесет им пользу: им не придется больше спасаться бегством от королей и правителей, не выполнив обещания».
Несмотря на такое ясное понимание невозможности создать вечный двигатель, в записных книжках Леонардо есть строки, которые говорят, что он был готов представить публике якобы «работающую модель» вечного двигателя. В комментарии к рисунку мнимого вечного двигателя Леонардо написал: «Сделай модель под большим секретом и широко объяви о ее демонстрации». Этот вечный двигатель был основан на законе Архимеда и, зная, что двигатель работать не будет, Леонардо намеревался организовать незаметный поток «живой воды» (то есть приводить в движение двигатель незаметно организованным внешним потоком воды). Историки строят догадки, почему Леонардо да Винчи прибегал к мистификации, но факт остается фактом. Даже крупными естествоиспытателями часто движут не научные мотивы. Что же говорить об обычных инженерах, которые, беззаветно веря своей догадке, втягиваются в опасную игру с сильными мира сего, пытаясь получить от них средства на разработку своих, в данном случае нереальных, устройств. Часто они должны «спасаться бегством от королей и правителей, не выполнив обещания». Вот история с Петром Первым, который чуть не купил за огромные деньги якобы вечный двигатель.
Петр Первый и Орфиреус
Петр I был выдающимся организатором промышленного производства и кораблестроения. Он вникал в технические детали большинства проектов и, естественно, его тоже волновала проблема вечного двигателя. В 1715–22 годах Петр потратил много усилий, чтобы купить вечный двигатель доктора Орфиреуса. «Самодвижущимся колесо» Орфиреуса было, вероятно, самой успешной мистификацией вечного двигателя. Изобретатель соглашался продать свою машину лишь за 100 тысяч ефимков (талеров), что составляло тогда огромную сумму. В начале 1725 г. царь хотел лично осмотреть вечный двигатель в Германии, но вскоре Петр умер.
Вот типичный путь успешного инженера, ставшего, хочется верить в силу обстоятельств, жуликом. Орфиреус родился в Германии в 1680 г., изучал богословие, медицину, живопись и, наконец, занялся изобретением «вечного» двигателя. До смерти в 1745 г. он жил на приличные доходы, которые получал, показывая свою машину сначала на ярмарках, а потом у могущественных покровителей, таких как польский король и ландграф Гессен-Кассельский.
Ландграф Гессен-Кассельский устраивал серьезные испытания вечному двигателю Орфиреуса. Двигатель закрыли в комнате и запустили, а затем комнату заперли, опечатали и поставили охрану. Через две недели комнату вскрыли, а колесо все еще вращалось «с неослабевающей быстротой».
Тогда ландграф устроил еще одно испытание. Машину запустили снова и теперь в течение сорока дней в комнату никто не входил. После вскрытия комнаты машина продолжала работать.
Изобретатель-жулик получил от ландграфа бумагу, где говорилось, что «вечный двигатель» делает 50 оборотов в минуту, способен поднять 16 кг на высоту 1,5 м, а также может приводить в действие кузнечный мех и точильный станок. Поэтому Петр Первый и заинтересовался чудесной машиной.
Но не все верили Орфиреусу. Тому, кто уличит его в жульничестве, предлагалась очень крупная премия в 1000 марок.
Но, как это часто бывает, Орфиреус стал жертвой домашней склоки. Он поссорился с женой и ее служанкой, которые знали тайну «вечного двигателя». Оказывается, «вечный двигатель» действительно приводился в движение людьми, незаметно дергавшими за тонкий шнурок. Этими людьми были брат изобретателя и его служанка. Орфиреус был действительно очень хорошим изобретателем и рискованным человеком, если смог прятать в закрытой комнате ландграфа Гессен-Кассельского этих людей несколько недель. Ведь они должны были не только что-то есть, но и просто ходить в туалет.
Характерно, что Орфиреус упорно утверждал, что жена и прислуга донесли на него по злобе: «весь свет наполнен злыми людьми, которым верить весьма невозможно».
Посланец Петра Первого библиотекарь и ученый Шумахер, который занимался подготовкой сделки с Орфиреусом, писал Петру, что французские и английские ученые «ни во что почитают все оные перепетуи мобилес и сказывают, что оное против принципиев математических». Это говорит о том, что уже за сто тридцать лет до формулировки закона сохранения энергии большинство ученых были убеждены, что вечный двигатель создать невозможно.
ИСТОЧНИК - http://elementy.ru
mysnikovag.ucoz.ru
Kvant. Вечный двигатель — PhysBook
А так ли хорошо знаком вам вечный двигатель? // Квант. — 2003. — № 3. — C. 32-33.
По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала "Квант"
Искатели вечного движения, какое количество пустейшихзамыслов пустили вы в мир!Леонардо да Винчи
Нельзя устроить часы, которые заводились бы сами собоюи сами поднимали гири, движущие механизм.Джероламо Кардано
Создание вечного двигателя абсолютно невозможно...Из решения Парижской Академии наук, 1775 г.
...нам пришлось бы допустить, что можно ввести в действие автоматическую машинуи получать путем охлаждения моря или земли механическое действие в любомколичестве, вплоть до исчерпания всей теплоты суши и моря...Уильям Томсон
Определяя вечное движение, нужно быть очень осторожным.Ричард Фейнман
Отчего столько эмоций на протяжении многих столетий вызывала идея perpetuum mobile — вечного двигателя? Очевидно, необыкновенно привлекательной была да и по сию пору остается воображаемая возможность добывать из ничего неограниченное количество энергии (вечный двигатель I рода) или превращать сколь угодно тепла в работу (вечный двигатель II рода). Но стоит ли обращаться к этой теме, если ее неоднократно, даже официальными постановлениями ученых собраний, раз и навсегда закрывали? Стоит, поскольку немало полезного можно вынести из размышлений, почему именно такие устройства нельзя создать.
Как показывает история, практически всякий раз, когда обнаруживались новые природные явления или неизвестные ранее эффекты, многие изобретатели сразу же пытались использовать их для обоснования возможности перпетуум мобиле и предлагали новые его проекты. Даже в нашей небольшой подборке задач и любопытных фактов вы найдете «представителей» механических, гидравлических, капиллярных, тепловых и электромагнитных вечных двигателей.
Вопросы и задачи
- Является ли обращение планет вокруг Солнца примером перпетуум мобиле?
- В двух трубках, накрест закрепленных на валу, находится ртуть. По идее автора проекта, ртуть должна перетекать справа налево, заставляя колесо непрерывно вращаться. Так ли это?
- Раздвигая поршни в цилиндре вблизи дна сосуда, можно добиться его всплытия, сдвигая у поверхности воды — погружения. Нельзя ли такой механизм использовать для «бесплатного» подъема грузов?
- В проекте этого вечного двигателя вода за счет капиллярных сил должна была подниматься по фитилю, стекать в верхний сосуд, а затем вращать водяное колесо. Что же помешало воде?
- Изменится ли что-нибудь, если фитиль в последнем проекте заменить на тонкую смачиваемую водой капиллярную трубку?
- Достигнет ли КПД тепловых машин 100%, если трение в их частях удастся свести к нулю?
- Может ли существовать такое вещество, которое удастся перевести из некоторого начального состояния в одно и то же конечное состояние и адиабатически, и изотермически?
- При растворении в воде некоторых веществ, например гипосульфита, температура раствора понижается. Если использовать такой раствор в качестве холодильника, а окружающую среду — в качестве нагревателя, можно совершить некоторую работу. После высыхания раствора цикл повторяют. Не кроется ли здесь возможность создания вечного двигателя?
- Основой игрушки «Пьющий утенок» или «Птичка Хоттабыча» является запаянная ампула с трубочкой, заполненная легкоиспаряющейся жидкостью. Птичка периодически «пьет», опуская клюв в стакан с водой. Можно ли это устройство считать вечным двигателем?
- Между обкладками плоского конденсатора расположен провод, нижняя часть которого опущена в чистую воду. По мысли автора проекта, из-за того что электрическое поле в воде ослаблено, на свободные заряды в верхней части провода будет действовать большая сила со стороны поля, чем в нижней, и в проводе все время будет поддерживаться ток. Почему это невозможно?
- Генератор электрического тока, однажды приведенный в движение, питает током электродвигатель, а тот, в свою очередь, вращает якорь генератора. Можно ли считать такую установку вечным двигателем?
Микроопыт
Впервые за всю историю «Калейдоскопа» мы не предлагаем вам провести эксперимент (т.е. сконструировать перпетуум мобиле), а напротив, решительно советуем воздержаться от этого, даже если очень захочется. Почему — читайте дальше признание изобретателя Бехера.
Любопытно, что...
...со времени первого представления проекта вечного двигателя в начале XVII века и до начала XX века Британское патентное бюро рассмотрело более 600 заявок, причем львиная их доля пришлась на последние полстолетия, когда уже были сформулированы закон сохранения энергии и законы термодинамики.
...ни один из «Комиссии знатоков», проверявшей действие машины Орфиреуса — известного немецкого изобретателя вечного двигателя начала XVII века, — не сомневался, что в принципе такой двигатель сделать можно, критике был подвергнут лишь конкретный образец машины.
...росту сторонников идеи вечного двигателя даже в среде критически мыслящих исследователей в свое время способствовало идущее от Декарта ошибочное толкование силы как произведения массы тела на его скорость.
...следующим после Леонардо да Винчи ученым, занимавшим четкую позицию о невозможности создания вечного двигателя, был голландский математик и инженер Стевин. Он разработал теорию о несостоятельности механических перпетуум мобиле с колесами и грузами, считая это истиной, не требующей доказательств, и вынес на титульную страницу своего трактата девиз: «Чудо не есть чудо».
...соблазн построить вечный двигатель не обошел и русского изобретателя-самоучку, лучшего, как его называли в Европе, механика XVIII века, конструктора многих оригинальных механизмов, приборов и часов Ивана Кулибина. Как и следовало ожидать, в этом случае и он потерпел фиаско.
...в знаменитом решении Парижской Академии наук отмечалось, как бесславно заканчивались труды горе-изобретателей и рушились их семьи. Еще за сто лет до вынесенного учеными вердикта прозвучало признание немца Бехера: «Десять лет я занимался этим безумием, потеряв кучу времени, денег и погубив свое доброе имя и славную репутацию, — все это лишь для того, чтобы сегодня с полной убежденностью сказать: вечное движение неосуществимо».
...броуновское вечное движение, тепловую природу которого доказал французский физик Гюи, по его же мнению оказалось несовместимым со вторым законом термодинамики, запрещающим вечные двигатели II рода. Однако, как позже выяснилось, само броуновское движение отвергает возможность создания подобных двигателей.
...когда для объяснения «недостачи» энергии при β-распаде — испускании электрона атомным ядром — была предложена неуловимая частица нейтрино, даже великий ученый Нильс Бор предпочел усомниться в незыблемости закона сохранения энергии, нежели «изобретать» новую частицу.
...примерно через сто лет после мысленного эксперимента с демоном Максвелла аналогичное устройство, нарушающее второй закон термодинамики, придумал американский физик Фейнман. И хотя он же сам разъяснил, почему не должен работать этот вечный двигатель, идея устройства послужила основой для создания микроскопических моторов, работающих за счет броуновского движения атомов окружающей среды. Природа, кстати, уже «изобрела» подобные двигатели — в мембранах живых клеток.
Что читать в «Кванте» о вечном двигателе
(публикации последних лет)
- «Вечный двигатель, демоны и информация» — 1995, №5, с. 14;
- «О квантовой природе теплоты» — 1998, №3, с. 7;
- «Еще один вечный двигатель?» — 1998, №3, с. 35;
- «Леонардо да Винчи и принцип невозможности вечного двигателя» — 1999, №5, с. 14;
- «Внутренняя энергия идеального газа» — 2000, №1, с. 38;
- «Капилляры и смачивание» — 2000, Приложение №3, с. 99;
- Калейдоскоп «Кванта» — 2001. №3, с. 32;
- «Осмос и... вечный двигатель» — 2002, Приложение №4, с. 85.
Ответы
- Нет, так как идея перпетуум мобиле предполагает неопределенно долгое совершение работы без изменения состояний тел, а такой работы в случае планет не совершается.
- Нет, не так. Когда трубки расположатся под углом 45° к горизонту, ртуть окажется в нижних коленах, и система будет уравновешена.
- Нет, поскольку на глубине для раздвигания поршней придется совершать дополнительную работу против сил гидростатического давления.
- Те же силы поверхностного натяжения, что поднимали воду по капиллярам фитиля, не позволят ей стекать с верхнего его конца в сосуд.
- Не изменится. По указанным в предыдущем решении причинам вода вытекать из трубки не будет.
- Нет, так как не отпадет необходимость отводить значительное количество теплоты в холодильник.
- Не может, иначе удалось бы осуществить цикл (рис.), в котором все полученное системой тепло целиком перешло бы в работу. Такая машина была бы вечным двигателем II рода, который запрещен вторым началом термодинамики.
- Нет, процесс будет длиться до тех пор, пока не произойдет насыщение окружающей среды водяным паром.
- Нельзя. Секрет действия игрушки — в ватной голове, которая периодически смачивается водой. Испарение воды приводит к понижению давления паров жидкости внутри ампулы, подъему жидкости в трубочке и переносу ее центра тяжести. Энергия, требуемая для наклонов птички, пополняется за счет внутренней энергии воды и окружающего воздуха.
- Тока в проводнике не будет, так как разность потенциалов между обкладками конденсатора одинакова и в верхней, и в нижней его частях. Это происходит за счет перераспределения зарядов по обкладкам.
- Нет, движение довольно быстро закончится из-за расходования энергии на преодоление трения в движущихся частях генератора и электродвигателя.
Материал подготовил А.Леонович
www.physbook.ru
Вечный двигатель - вечный обман -Posrednik CG
Увы, но, как и в случае с машиной времени, телепортом, тема Вечного двигателя переполнена всевозможными фальсификациями. Научные каналы даже делали подборку самых известных фальсификаций по созданию Вечного двигателя. Причиной этому может служить то, что подобный двигатель сократил бы многие расходы для человечества, поэтому «сорвать куш», заявив, что кто-то разработал подобный механизм, желающих появляется всегда много.
Знаменитый «Perpetuum Mobile», еще не появившись в природе, сумев вызвать массу споров и критики в свой адрес.
Вечный двигатель – некое воображаемое устройство, позволяющее получать полезную работу, которая превышает количество сообщённой ему энергии.
Вечный двигатель даже имеет свою классификацию:
— Вечный двигатель первого рода – это устройство, которое способно бесконечно совершать ту или иную работу без каких-либо энергетических затрат;
— Вечный двигатель второго рода – машина, запущенная в ход, превращает всё в тепло, извлекая его из окружающих тел. Невозможность осуществления вечного двигателя второго рода постулируется в термодинамике в качестве одной из эквивалентных формулировок второго начала термодинамики.
Что касается первого и второго законов термодинамики. То выведены они были как научные постулаты, после многократных экспериментов. Многие физические законы берут свои основы их этих постулатов.
Что касается второго закона термодинамики, то здесь его можно сформулировать в виде следующих законов:
— Кельвина – невозможно создать периодически действующую машину, совершающую механическую работу только за счёт охлаждения теплового резервуара.
— Клаузиуса – самопроизвольный переход теплоты от более холодных тел к более горячим невозможен.
Есть один выход для реализации В.Д. второго типа, благодаря Демону Максвеллу и броуновскому храповику, но проблема заключается в том, что работа таких систем как замкнутых невозможна.
Попытка создать Вечный двигатель преследовала многих учёных, ещё начиная с древних времён. Так, например, математик и астроном Бхаскар, арабские учёные, чьи труды содержатся в рукописях XVI в. в Лейдене, Готе и Оксфорде, пытались воплотить идею Вечного двигателя в жизнь.
Индия, как никакие другие страны, прославилась в попытке изобрести Вечный двигатель. В своих стихотворениях учёный и мыслитель Бхаскар пытался обосновать вращение колеса, прикреплённого по ободу длинными и узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью, принципом вечного движения (1150 г.). Индийский учёный считал, что «наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».
В Европе идеи Вечного двигателя пытаются реализоваться с некоторым опозданием и относятся к эпохе развития механики в 13 веке. Но «заболели» идеей В.Д. к XVI – XVII векам. Такого количества «вечных двигателей» не было, наверное никогда и нигде. Патентные ведомства разных стран Европы, буквально ломились от количества заявок от различных изобретателей. Приложил свою руку в исследование феномена Вечного двигателя и легендарный Леонардо да Винчи. К сожалению, неудачи в строительстве Вечного двигателя преследовали учёных чаще, чем успехи. Одной из первых попыток создать такой механизм было конструирование зубчатого колеса, в углублениях которого были прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев была такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу изобретателя, следуя из закона рычага, колесо должно было бы вращаться постоянно. При вращении грузы откидывались бы справа, сохраняя движущее усилие. Но, на деле, такое колесо остаётся неподвижным, а причина в этом следующая – хотя грузы, что справа и имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате, моменты силы справа и слева оказываются равны.
Вторая попытка создать Вечный двигатель основывалась на законе Архимеда. Его закон состоит в том, что тела с плотностью меньше воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому создатели этого Вечного двигателя поместили своё детище в воду, полагая что вода будет выталкивать механизмы на поверхность, тем самым заставляя цепь с колёсами бесконечно вращаться.
Но не было учтено то, что выталкивающая сила, а это разница между давлением воды, действующим на нижнюю и верхнюю части предмета, будет стремится вытолкнуть те баки, которые находятся на рисунке под водой, но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. Она и будет уравновешивать или превосходить силу, действующую на остальные баки.
В 1775 году Парижская академия наук приняла вообще решила не принимать патенты на В.Д., из-за очевидной невозможности их создания. В принципе, можно говорить, что идея создания В.Д. стала некой аллегорией романтично-чудаковатого учёного, пытающегося преодолеть законы физики. Не выдаёт подобных патентов и Патентное ведомство США уже более ста лет. Не смотря на это, в Международной патентной классификации, как некая уступка, сохраняются разделы для гидродинамических электродинамических В.Д. Но принимаются такие заявления лишь с точки зрения их новизны, а не фактической осуществимости.
Вечный двигатель не часто эксплуатируется в образах современной фантастики. Лишь у «прадедушек» этого жанра можно встретить упоминания о странном механизме.
Что касается ярких имён в области попыток реализации чудо-машины, то здесь стоит упомянуть Иоганна Бесслера – саксонского врача, алхимика, инженера и механика, известного также как Орфиреус.
Этот учёный изготовил деревянный механизм из реек, обтянутых вощёным полотном, который скрывал сам механизм.
Странный механизм продолжал вращаться и после нескольких дней, однако сам учёный соглашался объяснить действие своей машины, лишь за денежное вознаграждение. Увы, машина Бесслера была фальсификацией, как и многие другие, о чём рассказали участники этого необычного «заговора».
Джузеппе Дзамбони – итальянский физик и священник стал ещё одним претендентом на громкий статус изобретателя Вечного двигателя.
Занимаясь исследователями в области электричества, он изучал проблему «сухих» электрических батарей без использования кислоты. В основу элемента питания Дзамбони вложил «серебряную бумагу», на обратную сторону которой наносилась суспензия из древесного угля, обработанного азотной кислотой, позднее заменённую на обработанную двуокись марганца. Поскольку при жизни изобретателя все они продолжали работать, он называл свои маятники «вечными электромоторами». Тем не менее, это утверждение следует признать преувеличением, поскольку двуокись марганца со временем расходуется, а цинковая фольга окисляется.
В 1843 году итальянский учёный издал отдельным трудом инструкцию по использованию своих Вечных двигателей, но на деле его изобретение «вечным» не назовёшь.
Ниже предлагаю ознакомиться с видео, в котором ёмко и интересно рассказывается об идее Вечного двигателя и попытках предварить её в жизнь.
Похожие статьиtoposrednik.ru
Как протестировать вечный двигатель? | Журнал Популярная Механика
В этой статье вы найдете краткое руководство по тестированию вечных двигателей. Кроме шуток. Серьезно.
К нам в редакцию с завидной регулярностью приходят письма с описанием конструкций вечных двигателей и предложениями помочь с постройкой действующего прототипа во имя вечного счастья для всего человечества. Мы с большим уважением относимся ко всем нашим читателям, в том числе и тем, которые считают первый и второй постулаты термодинамики досадным историческим недоразумением. Мало того, изобретательство мы считаем важнейшим из талантов и почетнейшим из хобби.
В помощь нашим читателям, занимающимся на досуге разработкой Perpetuum Mobile, мы решили описать несколько простых способов протестировать их машины и как можно скорее узнать, идут ли они верным путем или пора отправить готовые чертежи в корзину и сесть за новые.
История болезни
Доктор Дональд Симанек — весьма заслуженный физик: профессор Университета Пенсильвании, автор многочисленных публикаций как по физике электропроводников, так и по педагогике, а также стереофотограф, разработчик лабораторного оборудования и увлеченный популяризатор науки. Выйдя на пенсию в 1999 году, он посвятил себя написанию авторских колонок об изобретательстве в научно-популярных журналах.Доктор Симанек считает строительство вечных двигателей отличным подспорьем в учебе, но ровно до тех пор, пока автор конструкции не начинает верить в то, что машина и вправду будет работать. К пренебрежению постулатами термодинамики заслуженный физик относится крайне нетерпимо. Видимо, поэтому он решил создать лекарство для больных, страдающих манией Perpetuum Mobile.
Дональд Симанек разработал ряд простых способов протестировать работу потенциального вечного двигателя в домашних условиях при минимальных затратах как на измерительные инструменты, так и на строительство самого прототипа. Болезнь, как правило, развивается по классическому сценарию. Пациент строит очередную конструкцию «вечного колеса» — колеса, одна сторона которого всегда оказывается тяжелее другой благодаря системе рычагов, перекатывающихся шариков, переливающейся жидкости и т.?д.
Обычно «вечное колесо» — довольно сложная механическая конструкция, реализовать которую на достойном техническом уровне весьма непросто. Многочисленные шарниры, подшипники, рычаги сложной формы всегда оставляют желать лучшего в плане качества изготовления. Поэтому на глаз сложно определить, почему машина останавливается: то ли концепция несостоятельна, то ли мешают трение и дисбаланс в неидеально изготовленных частях. 
По-английски «вечное колесо» называется overbalanced wheel, то есть «перебалансированное колесо». Это классическая концепция вечного двигателя, над которой работали многие великие математики, такие как Бхаскара II (Индия, XII век) и Леонардо да Винчи. На картинке видно, что благодаря системе коромысел и упоров грузы справа от колеса действуют через больший рычаг, чем слева. Однако, присмотревшись, вы увидите, что слева всегда оказывается больше грузов, и эта разница в массе точно компенсирует эффект рычага. Вместо грузов и рычагов могут использоваться трубки с перетекающей ртутью или пазы с перекатывающимися шариками. Результат неизменно отрицательный.
Так зарождаются сомнения. Автор прототипа запускает колесо, и оно вращается довольно долго. Все механизмы работают так, как задумано. Кажется, будто стоит еще совсем немного уменьшить трение — и механизм будет работать вечно. Так автор начинает верить в успех и убеждать окружающих, что если те проинвестируют покупку самых современных подшипников и самых точных 3D-принтеров, то счастье для всего человечества будет достигнуто, а Джоуль и Кельвин останутся в дураках.
Поверенный пинок
Проблема большинства изобретателей Perpetuum Mobile заключается в том, что они мыслят «по гамбургскому счету»: доказательством состоятельности их проекта может служить только движение в течение сколь угодно продолжительного времени. А значит, чтобы машина заработала и «все узнали», необходимо построить действующий прототип с применением всех необходимых технологий.На самом же деле, чтобы доказать состоятельность концепции, вовсе не обязательно строить полномасштабную модель и заставлять ее вращаться вечно. Достаточно лишь продемонстрировать, что оригинальные элементы конструкции, как бы кустарно они ни были сделаны, генерируют хоть капельку энергии. Для этого достаточно сравнить поведение «вечного» колеса с обычным, создав для них одинаковые условия.
Как правило, чтобы привести в действие прототип «вечного колеса», необходимо придать ему первоначальный импульс — толкнуть рукой. Попробуем вместо стихийного «толчка» дать колесу строго определенное количество энергии. Для этого достаточно намотать на ось двигателя, скажем, десять оборотов шнура, а к другому концу шнура привязать груз, например килограммовую гирю.
Отпустите груз и позвольте ему раскрутить ось машины. Засеките время, через которое машина остановится. А затем проведите второй замер: зафиксируйте все механизмы, которые призваны смещать баланс колеса, так, чтобы колесо было полностью сбалансировано. Закрепив все шарики, рычаги и шарниры, скажем, скотчем, вы превратите «вечное» колесо в самое обыкновенное. Намотайте на ось те же десять оборотов, привяжите тот же один килограмм и засеките, через какое время колесо остановится. Если зачетное время «вечного колеса» превысит время обычного, можете смело звонить в Нобелевский комитет.
Аналогичный способ тестирования — установить прототип на возвышении и засекать время, за которое груз опустится на землю или шнур полностью размотается. Важно проводить эксперименты качественно. Подбирайте такой груз, чтобы скорость вращения колеса была оптимальной для работы всех механизмов «вечного движения». Длина шнура должна обеспечивать более-менее продолжительное время эксперимента, как минимум 20 секунд. 
Архимедова сила поддерживает на плаву супертанкеры массой в сотни тысяч тонн, при этом их владельцам не приходится расплачиваться с океаном ни топливом, ни водой, ни чем-либо иным. Как не воспользоваться такой щедростью природы? Поплавковому вечному двигателю мешает работать то же самое, что создает архимедову силу, — давление водяного столба. Чтобы «сухой» поплавок вошел в водяной столб снизу, ему необходимо преодолеть давление — то самое, что выталкивает «мокрые» поплавки из воды. Баланс сил вновь оказывается не в пользу Perpetuum Mobile.
Тормоза придумали физики
«Вечное колесо» не теряет популярности со времен Леонардо да Винчи и даже более ранних. Первые концепции вечных двигателей, в которых смещение баланса обеспечивалось перетекающей от оси к ободу ртутью, приписываются индийскому математику по имени Бхаскара II (XII век), однако известны чертежи, датированные ранним Средневековьем.Конечно же, в XXI веке возможностей для творчества гораздо больше. Последний писк моды — это двигатели на постоянных магнитах и неподвижные электромагнитные генераторы. Некий Том Бирден в 2002 году умудрился даже получить патент США на генератор, черпающий энергию из вакуума. История разрешилась грандиозным скандалом и массовой переаттестацией сотрудников патентного ведомства.
Протестировать двигатель на постоянных магнитах с помощью отвеса с грузом не получится. Современные концепции требуют более продвинутых инструментов. Однако даже их можно без труда соорудить дома из подручных материалов.
Измерить крутящий момент любого двигателя можно с помощью тормоза де Прони. Английский термин Break Horsepower, которым обозначают мощность двигателя в лошадиных силах, произошел именно от этого метода, изобретенного Гаспаром де Прони на рубеже XVIII—XIX вв.еков (break — тормоз). Чтобы соорудить тормоз де Прони, понадобятся шкив, надетый на вал двигателя, ремень и два динамометра. Под динамометром может подразумеваться любая пружина, степень растяжения которой хорошо заметна на глаз. Ремень надеваем на шкив и подвешиваем к неподвижной раме на двух динамометрах. 
Несмотря на то что метод де Прони давно разменял вторую сотню лет, именно он лежит в основе современных измерений крутящего момента моторов.
Натяжение ремня подбирается таким образом, чтобы двигатель мог работать на оптимальных оборотах. Если натяжение в вашем случае окажется хоть немного значительным (что вряд ли), вы увидите, что показания динамометров разойдутся: тот, что располагается после шкива по ходу вращения, покажет меньшее усилие. Разница в показаниях динамометра — это и есть крутящий момент двигателя, то есть та польза, которую он принесет миру. Если посчитать обороты двигателя во время замера и умножить их на крутящий момент, вы получите мощность мотора.
Описанные выше тесты применимы практически ко всем моделям вечных двигателей. Доктор Симанек напоминает, что даже в самой сложной конструкции, состоящей из множества взаимодействующих частей, можно выделить относительно простой элемент, на котором зиждется вся концепция вечного движения. Вот его-то, а не дорогой полнофункциональный прототип, и нужно проверять.
Доверяй, но проверяй
Желание изменить мир и осчастливить человечество бесплатной энергией очень похвально. Мало того, строительство вечных двигателей — это увлекательное и поучительное хобби, которое широко распространено даже среди тех людей, которые ни на секунду не сомневаются в невозможности постройки реальной машины.Если же вы верите в чудо — дерзайте, но прежде чем рассылать письма в журналы и закладывать дом, не поленитесь проделать два простейших теста. Кстати, мы описали только самые простые из существующих измерительных технологий. О множестве более продвинутых можно узнать, познакомившись непосредственно с работами Дональда Симанека. Если даже после этого вы останетесь верны своей мечте — мы искренне пожелаем вам удачи. Но предупреждаем, что постулаты термодинамики, проверенные столетиями, не сдадут позиции без боя. 
Удивительный капиллярный эффект действительно заставляет воду подниматься по тонкой трубочке, превозмогая действие силы тяжести. Казалось бы, грех не использовать это свойство для «бесплатного» подъема воды на высоту. К сожалению, вода, заполнив весь капилляр, так и не выльется из него. Капле помешает упасть эффект, родственный капиллярному, — поверхностное натяжение.
В некоторых случаях похожие конструкции могут работать, поражая воображения зрителей. Секрет прост: вода вытечет из трубки при изменении атмосферного давления, то есть используя энергию воздушных масс. Такой «вечный двигатель» называется мнимым. * Все Perpetuum Mobile делятся на вечные двигатели первого и второго рода. Первые стремятся добыть энергию из ничего, тем самым нарушая первый постулат термодинамики: в любой изолированной системе запас энергии остается постоянным (формулировка Джоуля). Пример такого двигателя — «вечное колесо». * Вечные двигатели второго рода стремятся использовать однажды полученную энергию многократно, нарушая второе начало термодинамики: энтропия изолированной системы не может уменьшаться, то есть нельзя совершать работу за счет передачи тепла от более холодного тела к более горячему. Пример — тепловой двигатель, отбирающий тепло у океана.
www.popmech.ru
