Содержание
Водяной вечный двигатель. Водяной вариант вечного двигателя. Жидкостный вечный двигатель для автомобиля
Возможно ли создание вечного двигателя? Какая сила будет при этом работать? Возможно ли вообще создание источника энергии, который бы не использовал обычные энергоносители? Эти вопросы были актуальны во все времена.
Что такое вечный двигатель?
Прежде чем мы перейдем к обсуждению вопроса о том, как сделать вечный двигатель своими руками, надо сначала определить, что означает этот термин. Итак, что такое вечный двигатель, и почему никому до сих пор это чудо техники сделать не удалось?
На протяжении тысяч лет человек пытался изобрести вечный двигатель. Это должен быть механизм, который использовал бы энергию, не задействуя обычные энергоносители. При этом они должны вырабатывать энергии больше, чем потреблять. Иными словами, это должны быть такие энергетические устройства, у которых КПД больше 100%.
Виды вечных двигателей
Все вечные двигатели условно делятся на две группы: физические и естественные. Первые — это механические устройства, вторые — приборы, которые проектируются на основе небесной механики.
Требования к вечным двигателям
Так как такие устройства должны работать постоянно, то и требования к ним должны предъявляться особые:
- полное сохранение движения;
- идеальная прочность деталей;
- обладание исключительной износостойкостью.
Вечный двигатель с научной точки зрения
Что говорит по этому поводу наука? Она не отрицает возможность создания такого двигателя, который будет работать на принципе использования энергии совокупного гравитационного поля. Она же — энергия вакуума или эфира. В чем должен заключаться принцип работы такого двигателя? В том, что это должна быть машина, в которой непрерывно действует сила, вызывающая движение без участия внешнего влияния.
Гравитационный вечный двигатель
Вся наша Вселенная равномерно заполнена звездными скоплениями, именуемыми галактиками. Они находятся при этом во взаимном силовом равновесии, которое стремится к покою. Если понизить плотность какого-нибудь участка звездного пространства, уменьшив количество вещества, которое в ней содержится, то вся Вселенная обязательно придет в движение, стараясь выровнять среднюю плотность до уровня остальной. В разреженную полость устремятся массы, выравнивая плотность системы.
При увеличении количества вещества будет иметь место разлет масс из рассматриваемой области. Но когда-нибудь общая плотность все равно будет одинакова. И не суть важно, понизится плотность данной области или повысится, важно, что тела придут в движение, сравняв среднюю плотность до уровня плотности остальной Вселенной.
Если же на микродолю замедлится динамика разлета наблюдаемой части Вселенной, а энергию от этого процесса использовать, мы и получим нужный эффект бесплатного вечного источника энергии. А двигатель, запитанный от него, станет вечным, так как нельзя будет зафиксировать потребления самой энергии, пользуясь физическими концепциями. Внутрисистемный наблюдатель не сможет уловить логическую связь между разлетами части Вселенной и потреблением энергии конкретным двигателем.
Очевидней будет картина для наблюдателя извне: наличие источника энергии, измененная динамикой область и само потребление энергии конкретным устройством. Но это все иллюзорно и нематериально. Попробуем построить вечный двигатель своими руками.
Магнитно-гравитационный вечный двигатель
Магнитный вечный двигатель своими руками можно сделать на основании современного постоянного магнита. Принцип работы заключается в попеременном перемещении вокруг основного статорного магнита вспомогательных, а также грузов. При этом магниты взаимодействуют силовыми полями, а грузы то приближаются к оси вращения мотора в зоне действия одного полюса, то отталкиваются в зоне действия другого полюса от центра вращения.
Двигатели второго рода — машины, уменьшающие тепловую энергию резервуара и полностью превращающие ее в работу без изменений в окружающей среде. Их применение нарушило бы второе начало термодинамики.
Хотя за прошедшие века были изобретены тысячи всевозможных вариантов рассматриваемого прибора, остается вопрос о том, как сделать вечный двигатель. И все же надо понимать, что такой механизм должен полностью находится в изоляции от внешней энергии. И еще. Всякая вечная работа любой конструкции осуществляется при направлении этой работы в одну сторону.
Это позволяет избежать затрат на возвращение в исходное положение. И последнее. Ничего вечного на этом свете не бывает. И все эти так называемые вечные двигатели, работающие и на энергии земного притяжения, и на энергиях воды и воздуха, и на энергии постоянных магнитов, не будут функционировать постоянно. Всему приходит конец.
Давно установлено, что изобретение вечного двигателя невозможно. В широком смысле, под вечным двигателем подразумевают механизм, безостановочно движущий сам себя. Но это далеко не достаточное определение. Благодаря многовековым бесплодным попыткам создания чудо-машины сегодня можно определить точно само понятие «вечного двигателя» и причины его неосуществимости. Более того, такие попытки оставили значительный след в истории и подтвердили существование важнейших законов физики. Каких, рассмотрим и проанализируем ниже.
Определение и классификация вечных двигателей
Итак, вечный двигатель, как уже известно — устройство воображаемое. По характеру совершаемой работы можно классифицировать следующим образом:
- Вечный двигатель первого рода (физический \ механический, гидравлический, магнитный) — непрерывно действующая машина, которая, будучи запущенной один раз, совершает работу без получения энергии извне. Это устройства механического характера, принцип действия которых основывается на использовании некоторых физических явлений, например, на действии силы тяжести, законе Архимеда, капиллярных явлениях в жидкостях.
- Вечный двигатель второго рода (естественный) — тепловая машина, которая в результате совершения цикла полностью преобразует тепло, получаемое от какого- либо одного «неисчерпаемого» источника (океана, атмосферы и т. п.), в работу. Связываются с циклически повторяющимися природными явлениями или с принципами небесной механики.
Такая классификация является распространенной и встречается в старой научной литературе. У более поздних исследователей существует еще одно определение. Оно исходит из представления об идеальной машине, работающей без потерь и превращающей всю сообщенную энергию в полезную работу или в какой-либо другой вид энергии.
К этим определениям ученые разных времен шли долгим путем. Они подвергали их обстоятельному анализу и были единодушны далеко не всегда. Проблема заключалась в том, можно ли считать вечным двигателем только ту машину, которая, будучи собрана полностью, немедленно начнет работать сама по тебе, или допустимо сообщить устройству начальный двигательный импульс. Спор велся и о том, относится ли к основным признакам вечного двигателя условие, чтобы он, будучи приведен в движение, одновременно совершал некоторую полезную работу.
Причины возникновения идеи создания
Первое упоминание о вечном двигателе относится к 1150 г. Но означает ли это, что античные механики не интересовались вечным движением? Наоборот, это являлось одной из тех традиционных проблем, которым в связи с исследованием физических явлений наука уделяла много внимания. Но при исследовании условий, определяющих круговое движение тел, греки пришли к выводам, теоретически исключающим всякую возможность существования на Земле искусственно созданного вечного движения. Например, Аристотель утверждал, что движение тел ускоряется по направлению к ее центру. О телах с действительно круговым движением он пишет: «Они не могут быть ни тяжелыми, ни легкими, так как не способны приближаться к центру или удаляться от него естественным или вынужденным образом». Такому условию удовлетворяют только небесные тела.
Но родоначальником идеи вечного двигателя считают индийского поэта, математика и астронома Бхаскара Ачарью (1114-1185), описавшего в своем стихотворении некое вечно двигающееся колесо. Заметим, что за основу взято тело круглой формы. Согласно древнеиндийской философии, регулярно повторяющиеся события, составляющие круговой цикл, являются для него символом вечности и совершенства. То есть прародители идеи вечного движения были мотивированы не практическими, а религиозными потребностями. Своего апогея идея вечного двигателя достигает в средние века в Европе, в период интенсивного строительства храмов, кафедральных соборов и княжеских дворцов, и тогда уже создателей, конечно, интересует практическое применение машины.
Некоторые модели вечных двигателей первого рода
Колесо с неуравновешенными грузами
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3
Вот модель вечного двигателя Бхаскары (Рис. №1) с прикрепленными наискось по внутренней стороне окружности длинными узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Бхаскара обосновывает вращение колеса следующим образом: «Наполненное так жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».
Еще две модели, аналогичные по принципу действия, изобретенные в средневековой Европе. Роль сосудов, частично наполненных ртутью, играют выпукловогнутые секторы внутри колеса, внутри которых находятся тяжелые шары (Рис. №2) или подвижно закрепленные на внешней части колеса стержни с грузами на концах (Рис. №3).
Принцип действия данных двигателей заключается в создании постоянного неравновесия сил тяжести на колесе, вследствие которого колесо должно вращаться. Рассмотрим, почему этот расчет не оправдывается на примере обычного колеса. Здесь предполагается, что работу совершает сила тяжести, то есть в нормальных условиях (при небольших расстояниях и вблизи поверхности Земли) она постоянна и направлена всегда в одну и ту же сторону.
Рисунок 4
F T — вес груза, F P — сила, с которой рычаг воздействует на шарнир (компенсируется силой реакции опоры), F B — поворачивающая сила, R — расстояние от шарнира (оси поворота) до траектории центра масс груза.
Когда рычаг стоит строго вертикально вверх, вес груза передается на шарнир и компенсируется реакцией опоры. Сила направлена по нормали к окружности, тангенциальная составляющая
отсутствует, значит, момент сил равен нулю. Это положение называется верхней мёртвой точкой (ВМТ). Если рычаг отклоняется, реакция опоры уже не компенсирует вес, появляется тангенциальная составляющая силы, а нормальная начинает уменьшаться. Так будет продолжаться только до тех пор, пока рычаг не примет горизонтальное положение. Когда момент сил достигнет максимального значения, рычаг снова начнет действовать на груз, нормальная сила поменяет свой знак относительно рычага. Тангенциальная сила начнёт уменьшаться, до момента, когда рычаг не окажется в положении вертикально вниз (нижняя мёртвая точка (НМТ)).
Таким образом, как видно из Рис. №4, половину рабочего цикла груз ускоряется, двигаясь из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ), и половину — замедляется. Сделав несколько оборотов, колесо с неуравновешенными грузами достигнет состояния равновесия.
Цепь на наклонной плоскости
Рисунок 5
Еще один тип механических вечных двигателей — тяжелая цепь, переброшенная более длинной стороной через систему блоков. Теоретически предполагалось, что часть, на которой находится большее количество звеньев, начнет соскальзывать с наклонной плоскости, вследствие чего замкнутая цепь будет беспрерывно двигаться. Однако известно, что цепь будет покоиться. Этот тип двигателей интересен в первую очередь тем, что из невозможности его вечного движения инженер, механик и математик Симон Стевин (1548-1620) доказал закон равновесия тела на наклонной плоскости. Одна цепь тяжелее другой во столько же раз, во сколько раз большая грань (АВ на Рис.№5) призмы длиннее короткой (ВС на Рис.№5). Отсюда следует, что два связанных груза уравновешивают друг друга на наклонных плоскостях, если их массы пропорциональны длинам этих плоскостей.
Похожий по принципу механизм (Рис. №6): тяжелая цепь перекинута через колеса так, что правая ее половина всегда длиннее левой. Следовательно, она должна падать вниз, приводя цепь во вращение. Но цепь в левой части натянута отвесно, а правая — под некоторым углом и изогнуто. Аналогично вечное движение и этого механизма невозможно.
Рисунок 6
Гидравлический вечный двигатель с винтом Архимеда
В подавляющем большинстве вечных гидравлических двигателей изобретатели пытались использовать известный со времен Древней Греции механизм — винт Архимеда — полую трубку со спиралевидной плоскостью внутри, предназначенную для подъема воды из сосуда в сосуд наибольшей высоты.
Рисунок 7
Жидкость из сосуда, поднимается фитилями сначала в верхний сосуд, оттуда другими фитилями еще выше, верхний сосуд имеет желоб для стока, которое падает на лопатки колеса, приводя его во вращение. Оказавшаяся в нижнем ярусе жидкость снова поднимается по фитилям до верхнего сосуда. Таким образом, струя, стекающая по желобу на колесо, не прерывается, и колесо вечно должно находиться в движении (Рис. №7).
Только колесо этой машины никогда не станет вращаться, поскольку в верхнем сосуде не окажется воды. Это произойдет потому, что капиллярные силы вызванные искривлением поверхности жидкости, хотя и позволяют преодолеть силу тяжести, поднимая жидкость в ткани фитиля, но они и удерживают ее в порах ткани, не позволяя ей вытечь из них.
Сосуд Денни Папена
Рисунок 8
Проект гидравлического вечного двигателя Денни Папена — сосуд, сужающийся в трубку и загнутый таким образом, что свободный конец трубки с меньшим радиусом расположен в пределах большого «горла» сосуда (Рис. №8). Автор предполагал, что вес воды в более широкой части сосуда будет превосходить вес жидкости, находящейся в трубке, в более узкой части. Таким образом, должна была происходить циркуляция жидкости за счет разности давлений. На самом деле в данном случае работает основной закон гидростатики: давление, оказываемое на жидкость, передается без изменения по всем направлениям. Поверхность жидкости в тонкой трубке установится на том же уровне, что и в сосуде, как в любых сообщающихся сосудах.
Ранее это двигателя были предложены похожие сосуды, иначе ориентированные в пространстве. В них за основу брался принцип действия сифона: в нем (в изогнутой трубке с коленами разной длины, по которой жидкость поступает из сосуда с более высоким в сосуд с более низким уровнем жидкости) работа, затрачиваемая на подъем жидкости, производится атмосферным давлением. В то же время, чтобы жидкость могла протекать через сифон, максимальная высота его изгиба не должна превосходить высоту столба жидкости, уравновешиваемого давлением внешнего воздуха. Для воды эта высота при нормальном барометрическом давлении составляет примерно 10 м. — этот факт не учитывался и приводил к неверным выводам о вечном движении такого двигателя.
Другие гидравлические двигатели
Рисунок 9
Среди множества проектов вечного двигателя было немало основанных на законе Архимеда. Один из таких проектов выглядит следующим образом: высокий сосуд (20 м), наполненный водой, имеет расположенные на одной грани в разных ее концах шкивы, через которые перекинут прочный бесконечный канат с четырнадцатью закрепленными полыми ящиками кубической формы. Ящики одинаковы, равноудалены, водонепроницаемы и имеют стороны в 1 м (Рис. №9).
Действительно, ящики, находящиеся в воде, будут стремиться всплыть вверх. На них действует сила, равная весу воды, вытесняемой ящиками.
Но даже при условии, что данный канат бесконечен, эффект не оправдывается, потому что чтобы канат вращался, ящики должны входить в сосуд именно со дна, а для этого они должны преодолеть давление столба воды, которое окажется значительно больше силы Архимеда.
Рисунок 10
Упрощенный вариант вечного двигателя гидравлического типа (Рис.№10), идея которого исходит из грубого нарушения толкования закона Архимеда. Погруженная в воду часть деревянного барабана, согласно закону Архимеда, подвергается действию выталкивающей силы. Конечно, колесо вращаться не будет, потому что сила будет направлена не вверх (как предполагалось изобретателем), а к центру колеса.
Магнитный вечный двигатель
Рисунок 11
Несложная, но оригинальная модель вечного двигателя с магнитами. К шаровому магниту, расположенному на стойке, ведут два наклонных желоба: один прямой, установленный выше, другой изогнутый (Рис. №11). Железный шарик, помещенный на верхний желоб, будет притягиваться магнитом, затем на пути он попадет в отверстие, скатится по нижнему желобу и снова перейдет на верхний желоб.
Однако, если магнит достаточно силен, чтобы притянуть шарик от нижней точки, то он не даст ему провалиться через отверстие, расположенное совсем рядом. Если же, наоборот, сила притяжения будет недостаточна, то шарик не притянется вовсе.
Вечный двигатель первого рода в противоречии с законом сохранения энергии
Окончательное утверждение закона сохранения энергии в 40-70 годы XIX века произошло на основе работ Сади Карно, Роберта Майера, Джеймса Джоуля и Германа Гельмгольца, которые показали связь между различными формами энергии (механической, тепловой, электрической и др.). Закон сохранения энергии формулируется в следующем виде: в изолированной системе энергия может переходить из одной формы в другую, но общее количество ее остается постоянным.
Как правило, невозможность вечного двигателя рассматривают как следствие закона сохранения энергии. Рассуждения Майера и опыты Джоуля доказали эквивалентность механической работы и теплоты, показав, что количество выделяемой теплоты равно совершенной работе и наоборот, формулировку же в точных терминах закону сохранению энергии первым дал Гельмгольц. В отличие от своих предшественников, он связывал закон сохранения энергии с невозможностью существования вечных двигателей. Принцип невозможности вечного двигателя был положен Майером и Гельмгольцем в основу анализа различных превращений энергии. Макс Планк в работе «Принцип сохранения энергии» сделал специальный акцент на эквивалентности (а не причинно-следственной связи) принципа невозможности вечного двигателя и принципа сохранения энергии.
В термодинамике исторически закон сохранения формулируется в виде первого начала термодинамики: изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил над системой и количества теплоты, переданного системе, и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход, т. е. Q = ΔU + A. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.
Вечные двигатели второго рода
Классический вечный двигатель второго рода предусматривает возможность накопления тепла за счет работы, затраты которой меньше полученного тепла, и использования части этого тепла для повторного совершения работы в новом цикле. Таким образом, должен образоваться избыток работы. Другой вариант этого двигателя подразумевает упорядочение хаотического теплового движения молекул, в результате чего возникает направленное движение вещества, сопровождаемое понижением его термодинамической температуры. Широко известных проектов таких двигателей изобретено не так много, как, например, двигателей первого рода, и информация о них не достаточна для описания. Подавляющее большинство идей таких машин являются абсурдными и противоречивыми, либо относятся к классу мнимых вечных двигателей (по сути, не являются вечными), обладают низким КПД.
Сформулированное Рудольфом Клаузиусом второе начало термодинамики однозначно утверждает: невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему. Что также означает, что в замкнутой системе энтропия при любом реальном процессе либо возрастает, либо остается неизменной (т. е. ΔS ≥ 0). Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.
Возможность использования энергии теплового движения частиц тела (теплового резервуара) для получения механической работы (без изменения состояния других тел) означала бы возможность реализации вечного двигателя второго рода, работа которого не противоречила бы закону сохранения энергии. Например, работа двигателя корабля за счет охлаждения воды океана (доступного и практически неисчерпаемого резервуара внутренней энергии) не противоречит закону сохранения энергии, но если, кроме охлаждения воды, нигде других изменений нет, то работа такого двигателя противоречит второму началу термодинамики. В реальном тепловом двигателе процесс превращения теплоты в работу сопряжен с передачей определенного количества теплоты внешней среде. В результате тепловой резервуар двигателя охлаждается, а более холодная внешняя среда нагревается, что находится в согласии со вторым началом термодинамики.
Мнимый вечный двигатель
Рисунок 12
В 60-х гг. XX в. мировую сенсацию произвела игрушка, получившая в СССР название «вечно пьющая птичка» или «птичка Хоттабыча». Тонкая стеклянная колба с горизонтальной осью посередине впаяна в небольшую емкость. Свободным концом колбочка почти касается ее дна. В колбе находится определенное количество эфира (в нижней части), верхняя пустая часть колбы обклеена снаружи тонким слоем ваты. Перед игрушкой ставят сосуд с водой и наклоняют ее, заставляя «попить» (Рис.№12). Затем механизм работает самостоятельно: несколько раз в минуту наклоняется к сосуду с водой, пока вода не кончится.
Механизм такого явления понятен: жидкость в нижней полости испаряется под влиянием комнатного тепла, давление растет и вытесняет жидкость в трубочку. Верхняя часть конструкции перевешивает, наклоняется, пар перемещается в верхний шарик. Давление выравнивается, жидкость возвращается в нижний объем, который перевешивает и возвращает «птичку» в первоначальное положение.
На первый взгляд здесь нарушается второе начало термодинамики: перепад температур отсутствует, машина только забирает тепло из воздуха. Но когда колба достигает сосуда с водой, вода из мокрой ваты интенсивно испаряется, охлаждая верхний шарик. Возникает разность температур верхнего и нижнего сосудов, за счёт которой и происходит движение. Если испарение прекратится (высохнет вата или влажность воздуха достигнет точки росы, то есть температуры, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу), машина в полном согласии со вторым началом термодинамики перестанет двигаться. Мощность такого двигателя очень низка из-за незначительной разности температур и давлений, при котором «птичка» работает.
Вечные двигатели как коммерческие проекты
Вечные двигатели, с древнейших времен окутанные тайной изобретения и действия, несомненно, создавались не только для использования в практическом плане. Во все времена были мошенники и фантазеры, намеревавшиеся извлечь не только энергию большую, чем 100%.
Одна из самых известных «афер века» — вечный двигатель Иоганна Бесслера (1680-1745).
Рисунок 13
Рисунок 14
Под псевдонимом Орфиреус этот саксонский инженер 17 ноября 1717 года в присутствии известных физиков продемонстрировал машину с диаметром вала больше 3,5 м. Двигатель пустили в ход и заперли в комнате, а проверив через полтора месяца, убедились, что колесо двигателя вращается с прежней скоростью.
Когда то же самое произошло еще через два месяца, слава Бесслера прогремела по всей Европе. Изобретатель соглашался продать машину Петру I , но этого не произошло. Однако это не помешало жить Бесслеру безбедно на средства, полученные путем демонстрации двигателя. Двигатель представляет собой большое колесо, вращающееся и поднимающее при этом тяжелый груз на значительную высоту (Рис. №13).
Изобретение вызвало множество споров и нерешенных вопросов. Самый главный из них — принцип действия — не был известен широкой публике. Поэтому недоверчивые скептики заключили, что секрет заключается в том, что искусно спрятанный человек тянет за веревку, намотанную, незаметно для наблюдателя, на скрытой части оси колеса. И их ожидания оправдались: вскоре служанка Бесслера раскрыла тайну:
двигатель действительно работал только с помощью третьих лиц (Рис. №14).
Еще один известный случай использования вечного двигателя «не по назначению»: в одном из городов с целью привлечения клиентов у одного кафе было установлено «вечно» вращающееся колесо, которое, конечно, запускалось с помощью механизма.
Некоторые разработчики идей вечных двигателей в хронологическом порядке:
- Бхаскара Ачарья (1114-1185), поэт, астроном, математик.
- Виллар де Оннекур (XIII век), архитектор.
- Николай Кузанский (1401-1464), философ, теолог, церковно-политический деятель.
- Франческо ди Джорджо (1439-1501), художник, скульптор, архитектор, изобретатель, военный инженер.
- Леонардо да Винчи (1452-1519), художник, скульптор, архитектор, математик, физик, анатом, естествоиспытатель.
- Джамбаттиста Порта (1538 — 1615), философ, оптик, астролог, математик, метеоролог.
- Корнелиус Дреббель (1572 — 1633), физик, изобретатель.
- Атанасиус Кирхер (1602-1680), физик, лингвист, теолог, математик.
- Джон Уилкинс (1614-1672), философ, лингвист.
- Денни Папен (1647-1712), математик, физик, изобретатель.
- Иоганн Бесслер (1680-1745), инженер-механик, врач, мошенник.
- Дэвид Брюстер (1781-1868), физик.
- Вильгельм Фридрих Оствальд (1853-1932), физик, химик, философ-идеалист.
- Виктор Шаубергер (1885-1958), изобретатель.
Заключение
В 1775 году Французская Академия приняла решение не рассматривать предложения вечных двигателей, выдвинув окончательный вердикт: построение вечного двигателя абсолютно невозможно. За всю историю вечного двигателя было изобретено более 600 проектов, причем большинство из них пришлось на время, когда стали известны законы термодинамики и сохранения энергии.
Конечно, усилия многочисленных создателей вечных двигателей не пропали даром. Пытаясь сконструировать невозможное, они нашли немало любопытных технических решений, придумали механизмы и устройства, которые до сих пор применяются в машиностроении. В бесплодных поисках вечного движения родились основы инженерной науки и подтвердились законы, отрицающие его существование.
Человеческая натура такова, что испокон веков люди пытались создать нечто, работающее само по себе, безо всяких воздействий извне. Впоследствии этому устройству дали определение Perpetuum Mobile
или . Многие знаменитые ученые разных времен безуспешно пытались его создать, включая и великого Леонардо да Винчи. Он потратил несколько лет на создание вечного двигателя, как путем усовершенствования уже имеющихся моделей, так и пытаясь создать что-то принципиально новое. В конце концов разобравшись, почему же ничего не работает, он первым сформулировал заключение о невозможности создания подобного механизма. Однако изобретателей его формулировка не убедила, и они до сих пор пытаются создать невозможное.
Колесо Бхаскара и подобные проекты вечных двигателей
Доподлинно неизвестно, кто и когда первый попытался создать вечный двигатель, но первое упоминание о нем в рукописях датируется XII веком. Рукописи принадлежат индийскому математику Бхаскаре. В них в стихотворной форме описывается некое колесо, с прикрепленными к нему по периметру трубками, наполовину заполненными ртутью. Считалось, что за счет перетекания жидкости, колесо будет само по себе вращаться бесконечно. Примерно на том же принципе было сделано еще несколько попыток создать вечный двигатель. Как обычно, безуспешно.
Модели, построенные по принципу колеса Бхаскара
Вечный двигатель из цепочки поплавков
Другой прототип вечного двигателя основывается на использовании закона Архимеда. В теории считалось, что цепь, состоящая из полых резервуаров, за счет выталкивающей силы станет вращаться. Не было учтено лишь одно – давление водяного столба на самый нижний бак будет компенсировать выталкивающую силу.
Вечный двигатель, работающий по закону Архимеда
Еще одним изобретателем вечного двигателя является нидерландский математик Симон Стевин. По его теории цепочка из 14 шаров, перекинутая через треугольную призму, должна прийти в движение, потому что с левой стороны шаров в два раза больше, чем с правой, а нижние шары уравновешивают друг друга. Но и тут коварные законы физики помешали планам изобретателя. Несмотря на то, что четыре шара в два раза тяжелее, чем два, они катятся по более пологой поверхности, следовательно, сила тяжести, действующая на шары справа, уравновешивается силой тяжести, действующей на шары слева, и система остается в равновесии.
Модель вечного двигателя Стевина и его реализация с цепью
Вечный двигатель на постоянных магнитах
С появлением постоянных (и особенно неодимовых) магнитов, изобретатели вечных двигателей вновь активизировались. Существует множество вариаций электрогенераторов на основе магнитов, а один из первых их изобретателей, Майкл Брэди, в 90-х годах прошлого века даже запатентовал эту идею.
Майкл Брэди работает над вечным двигателем на постоянных магнитах в 2002 году
А на видео ниже представлена довольно простая конструкция, которую каждый может сделать у себя дома (если наберете достаточное количество магнитов). Неизвестно, насколько долго будет крутится эта штука, но даже если не учитывать потери энергии от трения, этот двигатель можно считать лишь условно вечным, потому что мощность магнитов со временем ослабевает. Но все равно, зрелище завораживает.
Конечно, мы рассказали далеко не о всех вариантах вечных двигателей, потому что людская фантазия, если и не бесконечна, то весьма изобретательна. Однако все существующие модели вечных двигателей объединяет одно – они не вечны. Именно поэтому Парижская академия наук с 1775 года решила не рассматривать проекты вечных двигателей, а Патентное ведомство США не выдает подобные патенты уже более ста лет. И все же в Международной патентной классификации до сих пор остаются разделы для некоторых разновидностей вечных двигателей. Но это касается лишь новизны конструкторских решений.
Подводя итог, можно сказать лишь одно: несмотря на то, что до сих пор считается, что создание действительно вечного двигателя невозможно, никто не запрещает стараться, изобретать и верить в неосуществимое.
Технология вечного двигателя привлекала людей во все времена. Сегодня она считается скорее псевдонаучной и невозможной, нежели наоборот, но это не останавливает людей от создания все более диковинных штуковин и вещиц в надежде нарушить законы физики и произвести мировую революцию. Перед вами десять исторических и крайне занимательных попыток создать что-то, похожее на вечный двигатель.
Батарейка Карпена
В 1950-х годах румынский инженер Николае Василеску-Карпен изобрел батарею. Ныне расположенная (хотя и не на стендах) в Национальном техническом музее Румынии, эта батарея по-прежнему работает, хотя ученые до сих пор не сошлись во мнении, как и почему она вообще продолжает работать.
Батарея в устройстве остается той же одновольтной батарейкой, которую Карпен установил в 50-х годах. Долгое время машина была забытой, пока музей не был в состоянии качественно выставлять ее и обеспечивать безопасность такой странной штуковине. Недавно обнаружили, что батарея работает и по-прежнему выдает стабильное напряжение — спустя уже 60 лет.
Успешно защитив докторскую степень на тему магнитных эффектов в движущихся телах в 1904 году, Карпен наверняка мог создать что-то из ряда вон выходящее. К 1909 году он занялся исследованием высокочастотных токов и передачи телефонных сигналов на большие расстояния. Строил телеграфные станции, исследовал тепло окружающей среды и продвинутые технологии топливных элементов. Однако современные ученые до сих пор не пришли к единым выводам о принципах работы его странной батареи.
Было выдвинуто множество догадок, от преобразования тепловой энергии в механическую в процессе цикла, термодинамический принцип которого мы пока не обнаружили. Математический аппарат его изобретения кажется невероятно сложным, потенциально включая понятия вроде термосифонного эффекта и температурных уравнений скалярного поля. Хотя мы не смогли создать вечный двигатель, способный вырабатывать бесконечную и бесплатную энергию в огромных количествах, ничто не мешает нам радоваться батарейке, непрерывно работающей в течение 60 лет.
Энергетическая машина Джо Ньюмана
В 1911 году Бюро патентов США выпустило огромный указ. Они больше не будут выдавать патенты на устройства вечных двигателей, поскольку кажется научно невозможным создать такое устройство. Для некоторых изобретателей это означало, что сражаться за признание своей работы законной наукой теперь будет немного сложнее.
В 1984 году Джо Ньюман попал на вечерний выпуск новостей CMS с Дэном Разером и показал нечто невероятное. Живущие во время нефтяного кризиса люди были в восторге от идеи изобретателя: он представил вечный двигатель, который работал и производил больше энергии, чем потреблял.
Ученые, впрочем, не поверили ни единому слову Ньюмана.
Национальное бюро стандартов испытало устройство ученого, состоящее по большей части из аккумуляторов, заряжаемых магнитом, вращающимся внутри катушки из провода. Во время испытаний все заявления Ньюмана оказались пустыми, хотя некоторые люди продолжали верить ученому. Поэтому он решил взять свою энергетическую машину и отправиться в тур, по дороге демонстрируя ее работу. Ньюман утверждал, что его машина выдает в 10 раз больше энергии, чем поглощает, то есть работает с КПД свыше 100%. Когда его патентные заявки были отвергнуты, а научное сообщество буквально выбросило его изобретение в лужу, горю его не было предела.
Будучи ученым-любителем, который даже не закончил среднюю школу, Ньюман не сдавался, даже когда никто не поддерживал его план. Убежденный, что Бог ниспослал ему машину, которая должна изменить человечество к лучшему, Ньюман всегда считал, что истинная ценность его машины всегда была сокрыта от властей предержащих.
Водяной винт Роберта Фладда
Роберт Фладд был своего рода символом, который мог появиться лишь в определенное время в истории. Наполовину ученый, наполовину алхимик, Фладд описывал и изобретал разные вещи на рубеже 17 века. У него были довольно странные идеи: он считал, что молнии были земным воплощением гнева Божьего, который поражает их, если те не бегут. При этом Фладд верил в ряд принципов, принятых нами сегодня, даже если большинство людей в те времена их не принимало.
Его версией вечного двигателя было водяное колесо, которое может молоть зерно, постоянно вращаясь под действием рециркулирующей воды. Фладд назвал его «водяным винтом». В 1660 году появились первые гравюры по дереву с изображением такой идеи (появление которой приписывают 1618 году).
Стоит ли говорить, что устройство не работало. Тем не менее Фладд не только пытался сломать законы физики своей машины. Он также искал способ помочь фермерам. В то время обработка огромных объемов зерна зависела от потоков. Те, кто жил далеко от подходящего источника текущей воды, были вынуждены загружать свои посевы, тащить их на мельницу, а затем обратно на ферму. Если бы эта машина с вечным двигателем заработала, она существенно упростила жизнь бы бесчисленным фермерам.
Колесо Бхаскары
Одно из самых ранних упоминаний вечных двигателей приходит от математика и астронома Бхаскары, из его трудов 1150 года. Его концепция заключалась в несбалансированном колесе с серией изогнутых спиц внутри, заполненных ртутью. По мере вращения колеса, ртуть начинала двигаться, обеспечивая толчок, необходимый для поддержания вращения колеса.
За многие века вариаций этой идеи было придумано огромное количество. Совершенно понятно, почему она должна работать: колесо, пребывающее в состоянии дисбаланса, пытается привести себя в покой и, в теории, будет продолжать движение. Некоторые дизайнеры так сильно верили в возможность создания такого колеса, что даже спроектировали тормоза на случай, если процесс выйдет из-под контроля.
С нашим современным пониманием силы, трения и работы, мы знаем, что несбалансированное колесо не достигнет желаемого эффекта, поскольку мы не сможем получить всю энергию обратно, не сможем извлекать ее ни много, ни вечно. Однако сама идея была и остается интригующей людей, незнакомых с современной физикой, особенно в индуистской религиозном контексте реинкарнации и круга жизни. Идея стала настолько популярна, что колесообразные вечные двигатели позднее вошли в исламские и европейские писания.
Часы Кокса
Когда знаменитый лондонский часовщик Джеймс Кокс построил свои часы вечного движения в 1774 году, они работали в точности так, как описывала сопроводительная документация, объясняющая, почему эти часы не нуждаются в дозаводке. Документ на шесть страниц пояснял, как часы были созданы на основе «механических и философских принципов».
Согласно Коксу, работающий от алмаза вечный двигатель часов и пониженное внутреннее трение почти до полного его отсутствие гарантировали, что металлы, из которых сконструированы часы, будут распадаться гораздо медленнее, чем кто-либо когда-либо видел. Помимо этого грандиозного заявления, тогда множество презентаций новой технологии включали мистические элементы.
Помимо того что часы Кокса были вечным двигателем, они были гениальными часами. Заключенные в стекле, которое защищало внутренние рабочие компоненты от пыли, позволяя на них также смотреть, часы работали от перемен в атмосферном давлении. Если ртутный столбик рос или падал внутри часового барометра, движение ртути поворачивало внутренние колесики в том же направлении, частично заводя часы. Если часы заводились постоянно, шестерни выходили из пазов, пока цепь не ослаблялась до определенной точки, после чего все вставало на свои места и часы снова начинали заводить себя.
Первый широко принятый экземпляр часов с вечным двигателем был показан самим Коксом в Весеннем саду. Позже он был замечен на недельных выставках Механического музея, а после в Институте Клеркенвилл. На то время показ этих часов был таким чудом, что их запечатлели в бесчисленных художественных произведениях, а к Коксу регулярно приходили толпы желающих поглазеть на его чудесное творение.
Часовщик Пауль Бауманн основал духовное общество Meternitha в 1950-х годах. В дополнение к воздержанию от алкоголя, наркотиков и табака, члены этой религиозной секты живут в самодостаточной, экологически сознательной атмосфере. Чтобы достичь этого, они полагаются на чудесный вечный двигатель, созданный их основателем.
Машина под названием «Тестатика» (Testatika) может использовать якобы неиспользуемую электрическую энергию и превращать ее в энергию для сообщества. По причине закрытости, «Тестатику» не удалось целиком и полностью исследовать ученым, хотя машина и стала объектом короткого документального фильма в 1999 году. Было показано немного, но достаточно, чтобы понять, что секта почти боготворит эту сакральную машину.
Планы и особенности «Тестатики» были ниспосланы Бауманну напрямую Богом, пока он отбывал тюремное наказание за совращение молоденькой девушки. Согласно официальной легенде, он был опечален темнотой своей камеры и нехваткой света для чтения. Затем его посетило загадочное мистичное видение, которое открыло ему секрет вечного движения и бесконечной энергии, которую можно черпать прямо из воздуха. Члены секты подтверждают, что «Тестатика» была послана им Богом, отмечая также, что несколько попыток сфотографировать машину выявили разноцветный ореол вокруг нее.
В 1990-х годах болгарский физик проник в секту, чтобы выведать проект машины, надеясь открыть секрет этого волшебного энергетического устройства миру. Но ему не удалось убедить сектантов. Покончив с собой в 1997 году, выпрыгнув из окна, он оставил предсмертную записку: «Я сделал то, что мог, пусть те, кто смогут, сделают лучше».
Колесо Бесслера
Иоганн Бесслер начал свои исследования в сфере вечного движения с простой концепцией, как у колеса Бхаскары: применим вес к колесу с одной стороны, и оно будет постоянно несбалансированным и постоянно двигаться. 12 ноября 1717 года Бесслер запечатал свое изобретение в комнате. Дверь была закрыта, комната охранялась. Когда ее открыли две недели спустя, 3,7-метровое колесо по-прежнему двигалось. Комнату снова запечатали, схему повторили. Открыв дверь в начале января 1718 года, люди обнаружили, что колесо все еще вертится.
Хотя и став знаменитостью после всего этого, Бесслер не распространялся о принципах работы колеса, отмечая только, что оно полагается на грузы, которые поддерживают его несбалансированным. Более того, Бесслер был настолько скрытным, что когда один инженер прокрался поближе взглянуть на творение инженера, Бесслер психанул и уничтожил колесо. Позже инженер сказал, что не заметил ничего подозрительного. Впрочем, он увидел только внешнюю часть колеса, поэтому не мог понять, как оно работает. Даже в те времена идея вечного двигателя встречалась с некоторым цинизмом. Столетиями раньше сам Леонардо да Винчи насмехался над идеей такой машины.
И все же понятие бесслерова колеса никогда не уходило полностью из поля зрения. В 2014 году уорикширский инженер Джон Коллинз сообщил, что изучал дизайн колеса Бесслера в течение многих лет и был близок к раскрытию его тайны. Однажды Бесслер написал, что уничтожил все доказательства, чертежи и рисунки о принципах работы его колеса, но добавил, что любой, кто будет достаточно умен и сообразителен, сможет понять все наверняка.
НЛО-двигатель Отиса Т. Карра
Включенные в Реестр объектов авторских прав (третья серия, 1958: июль-декабрь) объекты кажутся немного странными. Несмотря на то, что Патентное ведомство США давно постановила, что не будет выдавать никакие патенты на устройства вечного движения, потому что их не может существовать, OTC Enterprises Inc. и ее основатель Отис Карр числятся владельцами «системы бесплатной энергии», «энергии мирного атома» и «гравитационного двигателя».
В 1959 году OTC Enterprises планировала осуществить первый рейс своего «космического транспорта четвертого измерения», работающего на вечном двигателе. И хотя по крайней мере один человек коротко ознакомился с беспорядочными частями хорошо охраняемого проекта, само устройство никогда не раскрывалось и не «отрывалось от земли». Сам Карр был госпитализирован с неопределенными симптомами в день, когда устройство должно было отправиться в свое первое путешествие.
Возможно, его болезнь была умным способом уйти от демонстрации, но ее было недостаточно, чтобы упрятать Карра за решетку. Продав опционы на технологию, которая не существовала, Карр заинтересовал инвесторов проектом, а также людей, которые верили, что его аппарат доставит их на другие планеты.
Чтобы обойти патентные ограничения своих безумных проектов, Карр запатентовал все как «развлекательное устройство», имитирующее поездки во внешний космос. Это был американский патент # 2 912 244 (10 ноября 1959 года). Карр утверждал, что его космический аппарат работает, потому что один уже улетел. Двигательной установкой была «круговая фольга свободной энергии», которая обеспечивала бесконечную поставку энергии, необходимой для доставки аппарата в космос.
Разумеется, странность происходящего открыла дорогу теориям заговора. Некоторые люди предположили, что Карр действительно собрал свой вечный двигатель и летающий аппарат. Но, конечно, его быстро прижало американское правительство. Теоретики не могли договориться, не то правительство не хочет раскрывать технологию, не то хочет использовать ее самостоятельно.
«Перпетуум-мобиле» Корнелиуса Дреббеля
Самое странное в вечном двигателем Корнелиуса Дреббеля то, что хотя мы и не знаем, как и почему он работал, вы точно видели его чаще, чем думаете.
Впервые Дреббель продемонстрировал свою машину в 1604 году и поразил всех, включая английскую королевскую семью. Машина была чем-то вроде хронометра; она никогда не нуждалась в заводке и показывала дату и фазу Луны. Движимая изменениями в температуре или в погоде, машина Дреббеля также использовала термоскоп или барометр, подобно часам Кокса.
Никто не знает, что обеспечивало движение и энергию дреббелевскому устройству, поскольку он говорил об обуздании «огненного духа воздуха», как заправский алхимик. В то время мир по-прежнему мыслил терминологией четырех элементов, и сам Дреббель экспериментировал с серой и селитрой.
Как указано в письме от 1604 года, самое раннее известное представление устройства показало центральный шар, окруженный стеклянной трубкой, заполненной жидкостью. Золотые стрелочки и отметины отслеживали фазы Луны. Другие изображения были более сложными, показывая машину, украшенную мифологическими существами и украшениями в золоте. Perpetuum mobile Дреббеля также появился в некоторых картинах, в частности кистей Альбрехта и Рубенса. На этих картинах странная тороидальная форма машины вообще ничем не напоминает сферу.
Работа Дреббеля привлекла внимание королевских судов по всей Европе, и он гастролировал по континенту в течение некоторого времени. И, как это часто бывает, умер в нищете. Будучи необразованным сыном фермера, он получил покровительство Букингемского дворца, изобрел одну из первых подводных лодок, ближе к старости стал завсегдатаем пабов и в конце концов завязался с несколькими проектами, подпортившими его репутацию.
Антигравитационная машина Дэвида Хамела
В своей самопровозглашенной «невероятно истинной истории жизни», Дэвид Хамел утверждает, что является обычным плотником без формального образования, который был избран стать хранителем машины вечной энергии и космического аппарата, который с ее помощью должен работать. После встречи с инопланетянами с планеты Кладен, Хамел заявил, что получил информацию, которая должна изменить мир — если только люди ему поверят.
Хотя все это немного обескураживает, Хамел говорил, что его вечный двигатель использует те же энергии, что и пауки, прыгающие с одной паутинки на другую. Эти скалярные силы сводят на нет притяжение гравитации и позволяют создать аппарат, который позволит нам воссоединиться с нашими кладенскими родственниками, которые и снабдили Хамела нужной информацией.
Если верить Хамелу, он уже построил такое устройство. К сожалению, оно улетело.
Проработав 20 лет, чтобы построить свое межзвездное устройство и двигатель, используя серию магнитов, он наконец включил его, и произошло вот что. Исполнившись свечения красочных ионов, его антигравитационная машина поднялась в воздух и полетела над Тихим океаном. Чтобы избежать повторения этого трагического события, Хамел строит свою следующую машину из материалов потяжелее, вроде гранита.
Чтобы понять принципы, лежащие в основе этой технологии, Хамел говорит, что вам нужно смотреть на пирамиды, изучать некоторые запрещенные книги, принять присутствие невидимой энергии и представлять скаляры и ионосферу почти как молоко и сыр.
В 1685 г. в одном из выпусков лондонского научного журнала «Философские труды» был опубликован предложенный французом Дени Папеном проект гидравлического перпетуум мобиле, принцип действия которого должен был опровергнуть известный парадокс гидростатики. Как видно из изображенного на рисунке, это устройство состояло из сосуда, сужавшегося в трубку в форме буквы C, которая загибалась кверху и своим открытым концом нависала над краем сосуда.
Автор проекта предполагал, что вес воды в более широкой части сосуда обязательно будет превосходить вес жидкости, находящейся в трубке, т. е. в более узкой его части. Это означало, что жидкость своей тяжестью должна была бы выдавливать саму себя из сосуда в трубку, по которой ей вновь приходилось бы возвращаться в сосуд, — тем самым достигалась требуемая непрерывная циркуляция воды в сосуде.
Как вы предположите, почему на видео «вечный двигатель» работает?
К сожалению, Папен не осознавал того, что решающим фактором в данном случае является не разное количество (а с ним и различный вес жидкости в широкой и узкой частях сосуда), а прежде всего свойство, присущее всем без исключения сообщающимся сосудам: давление жидкости в самом сосуде и изогнутой трубке всегда будет одинаковым. Гидростатический парадокс как раз и объясняется особенностями этого по существу своему именно гидростатического давления.
Называемый иначе парадоксом Паскаля, он утверждает, что суммарное давление, т.е. сила, с которой жидкость давит на горизонтальное дно сосуда, определяется только весом столба жидкости, находящейся над ним, и совершенно не зависит от формы сосуда (например, от того, сужаются или расширяются его стенки) и, следовательно, от количества жидкости.
Жертвами подобных заблуждений были иногда даже люди, работавшие на самом переднем крае современной им науки и техники. Примером может служить сам Дени Папин (1647-1714 гг.) — изобретатель не только «папинова котла» и предохранительного клапана, но и центробежного насоса, а главное — первых паровых машин с цилиндром и поршнем. Папин даже установил зависимость давления пара от температуры и показал, как получать на ее основе и вакуум, и повышенное давление. Он был учеником Гюйгенса, переписывался с Лейбницем и другими крупными учеными своего времени, состоял членом английского Королевского общества и Академии наук в Неаполе. И вот такой человек, который по праву считается крупным физиком и одним из основоположников современной теплоэнергетики (как создатель парового двигателя), работает и над вечным двигателем! Мало этого, он предлагает такой вечный двигатель, ошибочность принципа которого была совершенно очевидна и современной ему науке. Он публикует этот проект в журнале «Философские труды» (Лондон, 1685 г. ).
Рис. 1.. Модель гидравлического вечного двигателя Д. Папина
Идея вечного двигателя Папина очень проста — это по существу перевернутая «вверх ногами» труба Зонки (рис. 1). Поскольку в широкой части сосуда вес воды больше, его сила должна превосходить силу веса узкого столба воды в тонкой трубе С. Поэтому вода будет постоянно сливаться из конца тонкой трубки в широкий сосуд. Остается только подставить под струю водяное колесо и вечный двигатель готов!
Очевидно, что на самом деле так не получится; поверхность жидкости в тонкой трубке установится на том же уровне, что и в толстой, как в любых сообщающихся сосудах (как в правой части рис. 1.).
Судьба этой идеи Папина была той же, что и других вариантов гидравлических вечных двигателей. Автор к ней больше никогда не возвращался, занявшись более полезным делом — паровой машиной.
История с изобретением Д. Папином наталкивает на вопрос, постоянно возникающий при изучении истории вечных двигателей: чем объяснить поразительную слепоту и странный образ действий многих весьма образованных и, главное, талантливых людей, возникающие каждый раз, как только дело касается изобретения вечного двигателя?
Мы вернемся к этому вопросу в дальнейшем. Если же продолжить разговор о Папине, то непонятно и другое. Мало того, что он не учитывает уже известные законы гидравлики. Ведь в это время он был на должности «временного куратора опытов» при Лондонском королевском обществе. Папин мог при своих экспериментальных навыках легко проверить предложенную им идею вечного двигателя (так же, как он проверял другие свои предложения). Такой эксперимент легко поставить за полчаса, даже не располагая возможностями «куратора опытов». Он этого не сделал и почему-то отправил статью в журнал, ничего не проверив. Парадокс: выдающийся ученый-экспериментатор и теоретик публикует проект, противоречащий уже утвердившейся теории и не проверенный экспериментально!
В дальнейшем было предложено еще много гидравлических вечных двигателей и с другими способами подъема воды, в частности капиллярных и фитильных (что, собственно, одно и то же) [. В них предлагалось жидкость (воду или масло) поднимать из нижнего сосуда в верхний по смачиваемому капилляру или фитилю. Действительно, поднять жидкость на определенную высоту таким путем можно, но те же силы поверхностного натяжения, которые обусловили подъем, не дадут жидкости стекать с фитиля (или капилляра) в верхний сосуд.
А что же происходит на видео?
Когда в воронку наливается жидкость, то по закону сообщающихся сосудов, уровни должны быть одинаковые, а она в трубку вытекает с большим запаздыванием, стало быть под деревянным штативом находится ещё сосуд из которого вода перекачивается, так как она остановится на середине и не потечёт.Это гидравлический перпетуум мобиле средних веков, в который заложена ошибка, как якобы больший вес воронки вытеснит воду из трубки, но это не так. Любой диаметр трубки и любая форма не имеют значения, уровни просто уровняются
Автомобильный вечный двигатель — Ремонт и обслуживание авто
Содержание
- Жидкостный вечный двигатель для автомобиля
- Жидкостный вечный двигатель и где его купить
- Водяной вечный двигатель
- Как вывести свое изобретение вечного двигателя в люди не будучи убитым или преданным забвению
Сегодня мы посвятим нашу статью теме вечный двигатель для автомобиля, так как люди всегда стремятся найти более экономичные варианты получения энергии. Многие засмеются, а многие и нет. Лично я сторонник того что вечный двигатель не только дело будущего, а что он уже давно изобретен и опробован, притом способов его реализации имеется большое множество.
Но как говорится по странному стечению обстоятельств люди его изобрёвшие к примеру, тот же Джон Серл – вдруг сразу же после публикации своей работы и показа изобретения на людях садятся в тюрьму на 10 месяцев и пока сидят, их лаборатории и наработки чудесным образом уничтожаются пожаром, их имущество распродается и выходят они бомжами из тюрьмы оболганными и нищими. И такое сплошь и рядом. Никогда не задумывались почему?
Ещё всем известный ученый Никола Тесла доказал и протестировал при многих свидетелях в течении недели свой вечный двигатель. Который вырабатывал из эфира, переменный ток которым и питался его автомобиль. Этот аппарат ездил практически без перерыва в течении недели и развивал скорость 150км/ч что по меркам тех времен было вообще отличнейшим показателем.
При том из это автомобиля был вынут его родной двигатель и все приводы двигателя, а вместо них Тесла установил туда самодельную коробку размером
- Длинна 60см
- Ширина 30см
- Высота 15 см
- По бокам из той коробки торчали стержни длиной по 7. 5 см
А сам автомобиль был марки «Пирс-Арроу» и выдавал на вечном двигателе Тесла 80 лошадиных сил. Конечно же его мощность не ограничивалась этим показателем, а была целенаправленно уменьшена дабы вообще не повергать сообщество в шок, а продемонстрировать работу агрегата в пределах, которые люди того времени могли осмыслить, понять и воспринять.
Но финансовым воротилам таким как ДЖИПИ Морган и другим богатым людям, и корпорациям, которые инвестировали большие средства в переменный и постоянный ток, вырабатываемый электростанциями и сжиганием угля, а также производство проводом, оплеток, да и вообще всей этой индустрии такое явление конечно же не то что не понравилось оно в принципе уничтожало их как таковых в виду ненужности всех их услуг и продукции.
А этого они допустить не могли. Потому все разработки были преданны забвению, как и сам Никола Тесла. Хотя на сегодняшний день мы все пользуемся его усеченными изобретениями, которые всемогущие мира сего урезали в функционале, значительно специально и намеренно ухудшили их и предоставили нам в виде тех же
- Мобильная связь
- Радиоуправление
- GPS
- Телевидение
- Интернет
- Даже беспроводные зарядки которые спустя сто лет после изобретения, начинают появляться в полках магазинов это тоже все Тесла — только он передавал энергию на расстояния по всей планете а не 5см от телефона
Итд, и даже переменное электричество у вас в розетках это тоже все Никола Тесла. Переменное электричество ему удалось отстоять иначе бы мы все ещё пользовались постоянным, а оно как известно без специальных усилителей не передается на большие расстояния.
Жидкостный вечный двигатель и где его купить
Доктором технических наук и академиком РАЕН Юрий Потаповым предложен следующий проект вечного двигателя — вихревые тепло генераторы ЮСМАР, они известны под моделями ВТГ-1 до ВТГ-10 в соответствии с вырабатываемой мощностью. В среднем их КПД составляет от 120%-400%. Если это у вас вызвало дикий смех и приступ сарказма- ведь в школе вас учили что по законам термодинамики создание вечного двигателя просто вообще ну прям никак невозможно или вы великий ученый с мировым именем и закостенелым мозгом не допускающий ничего нового так как – этого не может быть потому что не может быть – тогда читайте дальше.
Водяной вечный двигатель
О придется вас расстроить так как их – вечные двигатели первого рода можно приобрести. Поищите в интернете ВТГ-1 — ВТГ-10. Для запуска такого вечного двигателя электроэнергия потребуется только вначале – собственно для самого процесса запуска мотора, потом отсоединяете от него все источники и получаете от 120-400% КПД электроэнергии.
Для тех кто хочет приобрести вечный двигатель где кпд превышает порог 100% процентов вот контактные данные производств
ООО «ЮСМАР»,
г. Кишинев, ул. Фередеулуй, 4, Молдова, MD-2005
тел: 8 10 373 22 545043
факс: 8 10 373 22 540272
e-mail: [email protected]
ООО «Нотека-С»,
ул. Жуковского, 1, г. Жуковский, Московская область, Россия, 140160
Тел: (095) 556-32-30
Факс: (095) 556-95-04
e-mail: [email protected]
www.noteka.narod.ru
НПП «Альтернативные Технологии Энергетики и Коммуникации», г.Москва
тел: (095)9770549
факс: (095) 9155545, 4960136
e-mail: [email protected]
Научно-производственное предприятие «Ангстрем»,
170017, Тверь, пос. Б Перемерки, а/я 157
тел: (0822) 331844
ОАО «Завод КОММАШ»,
ул. Ставского, 4, г. Пенза, Россия, 440600
Коммерческая служба (8412) 63-47-08
Тел./факс (8412) 63-49-39, 63-35-44
http://www.kommash.itbc.ru/termovihr.htm
ООО «Термовихрь»
ул. Ставского, 4, г. Пенза, Россия, 440600,
Тел.:(8412) 63-38-28
Факс:(8412)63-39-16
E-mail: [email protected]
ООО «Центр-Лес»,
г. Москва, ул. Складочная, д.1, стр.9
тел: (095) 517 90 80, 771 34 63
Ели решите приобретать такой генератор сразу рекомендуем его протестировать так сказать на месте.
Ну и собственно на основе хотябы этих вихревых генераторов так же можно реализовать и вечный двигатель для автомобиля. Хотя к примеру компактный генератор электрической энергии из эфира Николы Тесла мне нравится больше.
У него есть теория –ну это для нас теория, а он то её воплотил в реальности.
Вот мысли об его теории -Вокруг всего эфир, мы по сути тоже как бы эфир и предметы — это так же эфир – но разница от простого эфира в том, что мы как бы плотнее и все вещества, и материалы на планетах плотнее чем эфир. Плотнее мы являемся и все другие тела во вселенной из на наличия в нас электрической составляющей. Эфир же пытается сжать нас (заполнить собой), но благодаря электричеству ему это не удается. (возможно из-за этого и существует и так называемая, но не изученная сила притяжения)
Получается, что электрический заряд борется с эфиром. Вот к примеру, нам показывают видео о космических кораблях и там из двигателя идет огонь и корабль летит – но как он может лететь если те же ученные заявляют, что в космос это безвоздушное пространство и по сути вообще пустота вакуума. От чего же тогда летит корабль когда у него идет огонь из сопел ??? если там вакуум то огонь бы просто шел в никуда и корабль никак бы не смог двигаться, от чего то ему отталкиваться еси там абсолютные вакуум и нет не какой силы сопротивления ни трения ни препятствования – не задумывались????
А вот если представить, как и сказали все убиенные за правду ученные что вокруг все эфир, и он обладает плотностью – тогда да, космический корабль может лететь – из сопел идет огонь он упирается или воздействует на эфир – как и наши реактивные самолеты в воздухе воздействуют на него своим реактивным горением топлива, при полетах в воздушной атмосфере – так и в космосе огонь космического корабля воздействует на эфир от него отталкивается и совершает движение вперед, в бок, назад или куда там ему ещё нужно.
Теперь мы знаем, что
- Эфир есть
- Эфиру противостоит электрическое поле (не позволяет эфиру заполнить место с электрической составляющей)
Мы плотнее чем эфир – поэтому при ускорении он воздействует на нас, а мы на него и нас так же прижимает к сидениям как в космосе, так и на земле при наборе резкого ускорения – те же реактивные истребители – хотя нам объясняют это явление совсем иначе.
Так вот что получается – если некиим образом перед носом корабля, самолета, да вообще чего либо полностью аннулировать электрическое проявление как таковое – то получится что в это образовавшееся пространство в виду уменьшение его плотности по сравнению с эфиром и будет втягиваться сам эфир – получается что корабль летит – такой двигатель можно ставить как на носу так и сзади корабля.
Дополнительным свойством этого явления будет тот положительный факт, что, убирая эфир в направлении движения корабля мы тем самым убираем и силу, препятствующую движению, которая воздействует на пилота вдавливая его при ускорении.
Из чего следует что не зависимо от скорости на пилоте не будет воздействовать сила ускорения так как нет никакого сопротивления, и тогда становится ясен весь принцип летающих тарелок, которые поворачивают мгновенно хоть на 90 градусов хоть на 180- 360 никаких неприятных ощущений пилот не испытает – вот так вот одним выстрелом двух зайцев – все просто в природе и чем проще, тем лучше.
А нам тем временем объясняют, что больше скорости 10мах пилота просто раздавит в кабине силой ускорения – в тарелках никого не раздавливает.
Так же в зависимости от скорости потери электрического заряда нашего заряженного эфира перед кораблем, у которого мы будем понижать степень заряженности — тем самым уменьшая его плотность и создавая движение – можно и регулировать скорость самого движения.
Если же заряженность эфира электричеством перед кораблем снизить до 0 то есть сделать его обычным эфиром то скорость будет не то что скорость света или выше она будет равняться скорости движение или заполнения эфиром – а это по сути мгновенно в любой точки мироздания.
Тогда получается, что вы по сути оказываетесь в любом нужном вам месте мгновенно – то есть это если хотите по сути телепорт. При этом вы не нарушите законы времени. Чтоб точно позиционировать корабль в пространстве – ну куда вам нужно если так можно сказать прилететь – но в нашем случае точнее будет выразится переместиться, нужно будет все же вычислить скорость распространения эфира, и исходя из этого можно будет рассчитывать те микроны времени на которые нужно уменьшить плотность эфира перед кораблем чтоб вычислить скорость и место куда вам нужно переместиться.
А исходя из всего вышенаписанного получается, что суть автомобилей сводится практически к нолю. Так как перемещаться можно будет так сказать через телепорты – хотя это не телепорт в обычном понимание, а просто очень быстрое перемещение без противодействующих сил на организм человека или любого другого объекта.
Конечно машины с вечного двигателя сохраняться для добычи ископаемых и тд. Но при таких технологиях и сами ископаемы можно добывать на любых планетах и мгновенно перемещать туда куда нужно.
Но низкоуровневые и неразвитые сильные мира сего в виду своей примитивности мышления не желают пускать эти технологии к людям и всякими способами пытаются удержать свой контроль над человечеством – просто чтоб жить в свое удовольствие и упиваться примитивным чувством власти и разрушения. Так как чувство открытий и созидания им не знакомы – эти личности являются 100% паразитами человечества тормозящие его развития на целые тысячелетия. Но как бы они не старались технология все равно так или иначе возьмет свое.
Как вывести свое изобретение вечного двигателя в люди не будучи убитым или преданным забвению
Считаю, что ошибкой тех ученых было то что свои проекты они раскрывали слишком рано и так сказать в узком круге и как правило в единственных экземплярах. А нужно было создать множество таких объектов, много публикаций, листовок – поясняющих суть работы устройства и его построения. Все это одним днем разослать по миру, сами объекты во все исследовательские лаборатории и простым любителям радиотехники, листовки раскидать над множеством городов, труды послать во все газеты и журналы мира одним днем – то есть создать мощнейшую информационную волну такой силы и объема что у тех, кто препятствует этому путем уничтожения человеческого наследия и изобретений не хватило попросту не времени не ресурсов ни возможности на уничтожения этих сведений. И таким способом в один день человечество преобразится и перейдет сразу же в новую эпоху развития либо самоуничтожения. Вот как-то так.
А наш пост — жидкостный вечный двигатель или автомобили на вечном двигателе подошел к концу, тут изложены в большей части мои личные мысли и домыслы в этом направлении. Кто что хочет добавит будем рады услышать. Так же если вам зададут вопрос или утверждение — почему невозможно создать вечный двигатель – можете ответить — его невозможно создать так люди не обладают всей полнотой знаний природных, космических и вселенских явлений и как правило их мышление ограниченно этими знаниями зачастую абсолютно неверными в корне – и только лишь по этой причине его было невозможно создать, но он все же создан при том в большом количестве вариаций и технических исполнениях.
И не забудьте прочитать почему на автомобиле увеличивается расход топлива и как его уменьшить — ну очень познавательная статья.
https://youtu.be/R2p12BEhiRk
https://youtu. be/4fb5kSXzrXY
Как вам статья?
История создания вечного двигателя. Физика работы вечного двигателя
Давно установлено, что изобретение вечного двигателя невозможно. В широком смысле, под вечным двигателем подразумевают механизм, безостановочно движущий сам себя. Но это далеко не достаточное определение. Благодаря многовековым бесплодным попыткам создания чудо-машины сегодня можно определить точно само понятие «вечного двигателя» и причины его неосуществимости. Более того, такие попытки оставили значительный след в истории и подтвердили существование важнейших законов физики. Каких, рассмотрим и проанализируем ниже.
Определение и классификация вечных двигателей
Итак, вечный двигатель, как уже известно — устройство воображаемое. По характеру совершаемой работы можно классифицировать следующим образом:
- Вечный двигатель первого рода (физический \ механический, гидравлический, магнитный) — непрерывно действующая машина, которая, будучи запущенной один раз, совершает работу без получения энергии извне. Это устройства механического характера, принцип действия которых основывается на использовании некоторых физических явлений, например, на действии силы тяжести, законе Архимеда, капиллярных явлениях в жидкостях.
- Вечный двигатель второго рода (естественный) — тепловая машина, которая в результате совершения цикла полностью преобразует тепло, получаемое от какого- либо одного «неисчерпаемого» источника (океана, атмосферы и т. п.), в работу. Связываются с циклически повторяющимися природными явлениями или с принципами небесной механики.
Такая классификация является распространенной и встречается в старой научной литературе. У более поздних исследователей существует еще одно определение. Оно исходит из представления об идеальной машине, работающей без потерь и превращающей всю сообщенную энергию в полезную работу или в какой-либо другой вид энергии.
К этим определениям ученые разных времен шли долгим путем. Они подвергали их обстоятельному анализу и были единодушны далеко не всегда. Проблема заключалась в том, можно ли считать вечным двигателем только ту машину, которая, будучи собрана полностью, немедленно начнет работать сама по тебе, или допустимо сообщить устройству начальный двигательный импульс. Спор велся и о том, относится ли к основным признакам вечного двигателя условие, чтобы он, будучи приведен в движение, одновременно совершал некоторую полезную работу.
Причины возникновения идеи создания
Первое упоминание о вечном двигателе относится к 1150 г. Но означает ли это, что античные механики не интересовались вечным движением? Наоборот, это являлось одной из тех традиционных проблем, которым в связи с исследованием физических явлений наука уделяла много внимания. Но при исследовании условий, определяющих круговое движение тел, греки пришли к выводам, теоретически исключающим всякую возможность существования на Земле искусственно созданного вечного движения. Например, Аристотель утверждал, что движение тел ускоряется по направлению к ее центру. О телах с действительно круговым движением он пишет: «Они не могут быть ни тяжелыми, ни легкими, так как не способны приближаться к центру или удаляться от него естественным или вынужденным образом». Такому условию удовлетворяют только небесные тела.
Но родоначальником идеи вечного двигателя считают индийского поэта, математика и астронома Бхаскара Ачарью (1114-1185), описавшего в своем стихотворении некое вечно двигающееся колесо. Заметим, что за основу взято тело круглой формы. Согласно древнеиндийской философии, регулярно повторяющиеся события, составляющие круговой цикл, являются для него символом вечности и совершенства. То есть прародители идеи вечного движения были мотивированы не практическими, а религиозными потребностями. Своего апогея идея вечного двигателя достигает в средние века в Европе, в период интенсивного строительства храмов, кафедральных соборов и княжеских дворцов, и тогда уже создателей, конечно, интересует практическое применение машины.
Некоторые модели вечных двигателей первого рода
Колесо с неуравновешенными грузами
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3
Вот модель вечного двигателя Бхаскары (Рис. №1) с прикрепленными наискось по внутренней стороне окружности длинными узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Бхаскара обосновывает вращение колеса следующим образом: «Наполненное так жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».
Еще две модели, аналогичные по принципу действия, изобретенные в средневековой Европе. Роль сосудов, частично наполненных ртутью, играют выпукловогнутые секторы внутри колеса, внутри которых находятся тяжелые шары (Рис. №2) или подвижно закрепленные на внешней части колеса стержни с грузами на концах (Рис. №3).
Принцип действия данных двигателей заключается в создании постоянного неравновесия сил тяжести на колесе, вследствие которого колесо должно вращаться. Рассмотрим, почему этот расчет не оправдывается на примере обычного колеса. Здесь предполагается, что работу совершает сила тяжести, то есть в нормальных условиях (при небольших расстояниях и вблизи поверхности Земли) она постоянна и направлена всегда в одну и ту же сторону.
Рисунок 4
F T — вес груза, F P — сила, с которой рычаг воздействует на шарнир (компенсируется силой реакции опоры), F B — поворачивающая сила, R — расстояние от шарнира (оси поворота) до траектории центра масс груза.
Когда рычаг стоит строго вертикально вверх, вес груза передается на шарнир и компенсируется реакцией опоры. Сила направлена по нормали к окружности, тангенциальная составляющая
отсутствует, значит, момент сил равен нулю. Это положение называется верхней мёртвой точкой (ВМТ). Если рычаг отклоняется, реакция опоры уже не компенсирует вес, появляется тангенциальная составляющая силы, а нормальная начинает уменьшаться. Так будет продолжаться только до тех пор, пока рычаг не примет горизонтальное положение. Когда момент сил достигнет максимального значения, рычаг снова начнет действовать на груз, нормальная сила поменяет свой знак относительно рычага. Тангенциальная сила начнёт уменьшаться, до момента, когда рычаг не окажется в положении вертикально вниз (нижняя мёртвая точка (НМТ)).
Таким образом, как видно из Рис. №4, половину рабочего цикла груз ускоряется, двигаясь из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ), и половину — замедляется. Сделав несколько оборотов, колесо с неуравновешенными грузами достигнет состояния равновесия.
Цепь на наклонной плоскости
Рисунок 5
Еще один тип механических вечных двигателей — тяжелая цепь, переброшенная более длинной стороной через систему блоков. Теоретически предполагалось, что часть, на которой находится большее количество звеньев, начнет соскальзывать с наклонной плоскости, вследствие чего замкнутая цепь будет беспрерывно двигаться. Однако известно, что цепь будет покоиться. Этот тип двигателей интересен в первую очередь тем, что из невозможности его вечного движения инженер, механик и математик Симон Стевин (1548-1620) доказал закон равновесия тела на наклонной плоскости. Одна цепь тяжелее другой во столько же раз, во сколько раз большая грань (АВ на Рис.№5) призмы длиннее короткой (ВС на Рис. №5). Отсюда следует, что два связанных груза уравновешивают друг друга на наклонных плоскостях, если их массы пропорциональны длинам этих плоскостей.
Похожий по принципу механизм (Рис. №6): тяжелая цепь перекинута через колеса так, что правая ее половина всегда длиннее левой. Следовательно, она должна падать вниз, приводя цепь во вращение. Но цепь в левой части натянута отвесно, а правая — под некоторым углом и изогнуто. Аналогично вечное движение и этого механизма невозможно.
Рисунок 6
Гидравлический вечный двигатель с винтом Архимеда
В подавляющем большинстве вечных гидравлических двигателей изобретатели пытались использовать известный со времен Древней Греции механизм — винт Архимеда — полую трубку со спиралевидной плоскостью внутри, предназначенную для подъема воды из сосуда в сосуд наибольшей высоты.
Рисунок 7
Жидкость из сосуда, поднимается фитилями сначала в верхний сосуд, оттуда другими фитилями еще выше, верхний сосуд имеет желоб для стока, которое падает на лопатки колеса, приводя его во вращение. Оказавшаяся в нижнем ярусе жидкость снова поднимается по фитилям до верхнего сосуда. Таким образом, струя, стекающая по желобу на колесо, не прерывается, и колесо вечно должно находиться в движении (Рис. №7).
Только колесо этой машины никогда не станет вращаться, поскольку в верхнем сосуде не окажется воды. Это произойдет потому, что капиллярные силы вызванные искривлением поверхности жидкости, хотя и позволяют преодолеть силу тяжести, поднимая жидкость в ткани фитиля, но они и удерживают ее в порах ткани, не позволяя ей вытечь из них.
Сосуд Денни Папена
Рисунок 8
Проект гидравлического вечного двигателя Денни Папена — сосуд, сужающийся в трубку и загнутый таким образом, что свободный конец трубки с меньшим радиусом расположен в пределах большого «горла» сосуда (Рис. №8). Автор предполагал, что вес воды в более широкой части сосуда будет превосходить вес жидкости, находящейся в трубке, в более узкой части. Таким образом, должна была происходить циркуляция жидкости за счет разности давлений. На самом деле в данном случае работает основной закон гидростатики: давление, оказываемое на жидкость, передается без изменения по всем направлениям. Поверхность жидкости в тонкой трубке установится на том же уровне, что и в сосуде, как в любых сообщающихся сосудах.
Ранее это двигателя были предложены похожие сосуды, иначе ориентированные в пространстве. В них за основу брался принцип действия сифона: в нем (в изогнутой трубке с коленами разной длины, по которой жидкость поступает из сосуда с более высоким в сосуд с более низким уровнем жидкости) работа, затрачиваемая на подъем жидкости, производится атмосферным давлением. В то же время, чтобы жидкость могла протекать через сифон, максимальная высота его изгиба не должна превосходить высоту столба жидкости, уравновешиваемого давлением внешнего воздуха. Для воды эта высота при нормальном барометрическом давлении составляет примерно 10 м. — этот факт не учитывался и приводил к неверным выводам о вечном движении такого двигателя.
Другие гидравлические двигатели
Рисунок 9
Среди множества проектов вечного двигателя было немало основанных на законе Архимеда. Один из таких проектов выглядит следующим образом: высокий сосуд (20 м), наполненный водой, имеет расположенные на одной грани в разных ее концах шкивы, через которые перекинут прочный бесконечный канат с четырнадцатью закрепленными полыми ящиками кубической формы. Ящики одинаковы, равноудалены, водонепроницаемы и имеют стороны в 1 м (Рис. №9).
Действительно, ящики, находящиеся в воде, будут стремиться всплыть вверх. На них действует сила, равная весу воды, вытесняемой ящиками.
Но даже при условии, что данный канат бесконечен, эффект не оправдывается, потому что чтобы канат вращался, ящики должны входить в сосуд именно со дна, а для этого они должны преодолеть давление столба воды, которое окажется значительно больше силы Архимеда.
Рисунок 10
Упрощенный вариант вечного двигателя гидравлического типа (Рис.№10), идея которого исходит из грубого нарушения толкования закона Архимеда. Погруженная в воду часть деревянного барабана, согласно закону Архимеда, подвергается действию выталкивающей силы. Конечно, колесо вращаться не будет, потому что сила будет направлена не вверх (как предполагалось изобретателем), а к центру колеса.
Магнитный вечный двигатель
Рисунок 11
Несложная, но оригинальная модель вечного двигателя с магнитами. К шаровому магниту, расположенному на стойке, ведут два наклонных желоба: один прямой, установленный выше, другой изогнутый (Рис. №11). Железный шарик, помещенный на верхний желоб, будет притягиваться магнитом, затем на пути он попадет в отверстие, скатится по нижнему желобу и снова перейдет на верхний желоб.
Однако, если магнит достаточно силен, чтобы притянуть шарик от нижней точки, то он не даст ему провалиться через отверстие, расположенное совсем рядом. Если же, наоборот, сила притяжения будет недостаточна, то шарик не притянется вовсе.
Вечный двигатель первого рода в противоречии с законом сохранения энергии
Окончательное утверждение закона сохранения энергии в 40-70 годы XIX века произошло на основе работ Сади Карно, Роберта Майера, Джеймса Джоуля и Германа Гельмгольца, которые показали связь между различными формами энергии (механической, тепловой, электрической и др. ). Закон сохранения энергии формулируется в следующем виде: в изолированной системе энергия может переходить из одной формы в другую, но общее количество ее остается постоянным.
Как правило, невозможность вечного двигателя рассматривают как следствие закона сохранения энергии. Рассуждения Майера и опыты Джоуля доказали эквивалентность механической работы и теплоты, показав, что количество выделяемой теплоты равно совершенной работе и наоборот, формулировку же в точных терминах закону сохранению энергии первым дал Гельмгольц. В отличие от своих предшественников, он связывал закон сохранения энергии с невозможностью существования вечных двигателей. Принцип невозможности вечного двигателя был положен Майером и Гельмгольцем в основу анализа различных превращений энергии. Макс Планк в работе «Принцип сохранения энергии» сделал специальный акцент на эквивалентности (а не причинно-следственной связи) принципа невозможности вечного двигателя и принципа сохранения энергии.
В термодинамике исторически закон сохранения формулируется в виде первого начала термодинамики: изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил над системой и количества теплоты, переданного системе, и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход, т. е. Q = ΔU + A. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.
Вечные двигатели второго рода
Классический вечный двигатель второго рода предусматривает возможность накопления тепла за счет работы, затраты которой меньше полученного тепла, и использования части этого тепла для повторного совершения работы в новом цикле. Таким образом, должен образоваться избыток работы. Другой вариант этого двигателя подразумевает упорядочение хаотического теплового движения молекул, в результате чего возникает направленное движение вещества, сопровождаемое понижением его термодинамической температуры. Широко известных проектов таких двигателей изобретено не так много, как, например, двигателей первого рода, и информация о них не достаточна для описания. Подавляющее большинство идей таких машин являются абсурдными и противоречивыми, либо относятся к классу мнимых вечных двигателей (по сути, не являются вечными), обладают низким КПД.
Сформулированное Рудольфом Клаузиусом второе начало термодинамики однозначно утверждает: невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передача тепла от более холодного тела к более горячему. Что также означает, что в замкнутой системе энтропия при любом реальном процессе либо возрастает, либо остается неизменной (т. е. ΔS ≥ 0). Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.
Возможность использования энергии теплового движения частиц тела (теплового резервуара) для получения механической работы (без изменения состояния других тел) означала бы возможность реализации вечного двигателя второго рода, работа которого не противоречила бы закону сохранения энергии. Например, работа двигателя корабля за счет охлаждения воды океана (доступного и практически неисчерпаемого резервуара внутренней энергии) не противоречит закону сохранения энергии, но если, кроме охлаждения воды, нигде других изменений нет, то работа такого двигателя противоречит второму началу термодинамики. В реальном тепловом двигателе процесс превращения теплоты в работу сопряжен с передачей определенного количества теплоты внешней среде. В результате тепловой резервуар двигателя охлаждается, а более холодная внешняя среда нагревается, что находится в согласии со вторым началом термодинамики.
Мнимый вечный двигатель
Рисунок 12
В 60-х гг. XX в. мировую сенсацию произвела игрушка, получившая в СССР название «вечно пьющая птичка» или «птичка Хоттабыча». Тонкая стеклянная колба с горизонтальной осью посередине впаяна в небольшую емкость. Свободным концом колбочка почти касается ее дна. В колбе находится определенное количество эфира (в нижней части), верхняя пустая часть колбы обклеена снаружи тонким слоем ваты. Перед игрушкой ставят сосуд с водой и наклоняют ее, заставляя «попить» (Рис.№12). Затем механизм работает самостоятельно: несколько раз в минуту наклоняется к сосуду с водой, пока вода не кончится.
Механизм такого явления понятен: жидкость в нижней полости испаряется под влиянием комнатного тепла, давление растет и вытесняет жидкость в трубочку. Верхняя часть конструкции перевешивает, наклоняется, пар перемещается в верхний шарик. Давление выравнивается, жидкость возвращается в нижний объем, который перевешивает и возвращает «птичку» в первоначальное положение.
На первый взгляд здесь нарушается второе начало термодинамики: перепад температур отсутствует, машина только забирает тепло из воздуха. Но когда колба достигает сосуда с водой, вода из мокрой ваты интенсивно испаряется, охлаждая верхний шарик. Возникает разность температур верхнего и нижнего сосудов, за счёт которой и происходит движение. Если испарение прекратится (высохнет вата или влажность воздуха достигнет точки росы, то есть температуры, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу), машина в полном согласии со вторым началом термодинамики перестанет двигаться. Мощность такого двигателя очень низка из-за незначительной разности температур и давлений, при котором «птичка» работает.
Вечные двигатели как коммерческие проекты
Вечные двигатели, с древнейших времен окутанные тайной изобретения и действия, несомненно, создавались не только для использования в практическом плане. Во все времена были мошенники и фантазеры, намеревавшиеся извлечь не только энергию большую, чем 100%.
Одна из самых известных «афер века» — вечный двигатель Иоганна Бесслера (1680-1745).
Рисунок 13
Рисунок 14
Под псевдонимом Орфиреус этот саксонский инженер 17 ноября 1717 года в присутствии известных физиков продемонстрировал машину с диаметром вала больше 3,5 м. Двигатель пустили в ход и заперли в комнате, а проверив через полтора месяца, убедились, что колесо двигателя вращается с прежней скоростью.
Когда то же самое произошло еще через два месяца, слава Бесслера прогремела по всей Европе. Изобретатель соглашался продать машину Петру I , но этого не произошло. Однако это не помешало жить Бесслеру безбедно на средства, полученные путем демонстрации двигателя. Двигатель представляет собой большое колесо, вращающееся и поднимающее при этом тяжелый груз на значительную высоту (Рис. №13).
Изобретение вызвало множество споров и нерешенных вопросов. Самый главный из них — принцип действия — не был известен широкой публике. Поэтому недоверчивые скептики заключили, что секрет заключается в том, что искусно спрятанный человек тянет за веревку, намотанную, незаметно для наблюдателя, на скрытой части оси колеса. И их ожидания оправдались: вскоре служанка Бесслера раскрыла тайну:
двигатель действительно работал только с помощью третьих лиц (Рис. №14).
Еще один известный случай использования вечного двигателя «не по назначению»: в одном из городов с целью привлечения клиентов у одного кафе было установлено «вечно» вращающееся колесо, которое, конечно, запускалось с помощью механизма.
Некоторые разработчики идей вечных двигателей в хронологическом порядке:
- Бхаскара Ачарья (1114-1185), поэт, астроном, математик.
- Виллар де Оннекур (XIII век), архитектор.
- Николай Кузанский (1401-1464), философ, теолог, церковно-политический деятель.
- Франческо ди Джорджо (1439-1501), художник, скульптор, архитектор, изобретатель, военный инженер.
- Леонардо да Винчи (1452-1519), художник, скульптор, архитектор, математик, физик, анатом, естествоиспытатель.
- Джамбаттиста Порта (1538 — 1615), философ, оптик, астролог, математик, метеоролог.
- Корнелиус Дреббель (1572 — 1633), физик, изобретатель.
- Атанасиус Кирхер (1602-1680), физик, лингвист, теолог, математик.
- Джон Уилкинс (1614-1672), философ, лингвист.
- Денни Папен (1647-1712), математик, физик, изобретатель.
- Иоганн Бесслер (1680-1745), инженер-механик, врач, мошенник.
- Дэвид Брюстер (1781-1868), физик.
- Вильгельм Фридрих Оствальд (1853-1932), физик, химик, философ-идеалист.
- Виктор Шаубергер (1885-1958), изобретатель.
Заключение
В 1775 году Французская Академия приняла решение не рассматривать предложения вечных двигателей, выдвинув окончательный вердикт: построение вечного двигателя абсолютно невозможно. За всю историю вечного двигателя было изобретено более 600 проектов, причем большинство из них пришлось на время, когда стали известны законы термодинамики и сохранения энергии.
Конечно, усилия многочисленных создателей вечных двигателей не пропали даром. Пытаясь сконструировать невозможное, они нашли немало любопытных технических решений, придумали механизмы и устройства, которые до сих пор применяются в машиностроении. В бесплодных поисках вечного движения родились основы инженерной науки и подтвердились законы, отрицающие его существование.
Идеей изобрести вечный двигатель человечество было одержимо с незапамятных времен. Находим даже у Пушкина, далекого от техники: «Perpetuum mobile, то есть вечное движение. Если я найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому», также у других русских писателей XIX века например, у А. Островского, можно найти подобные упоминания. Таким образом история вечного двигателя — это не какая-то специальная часть истории науки, а очень большая часть мировой культуры и философии.
Первые туманные мечты о двигателе вообще находим у Роджера Бэкона. В своих записях он писал «можно же создать крупные речные и океанские суда с двигателями и без гребцов…можно создать колесницу, передвигающаяся с непостижимой быстротой, не впрягая в нее животных….и летательные аппараты…машину поднимающую и опускающую большие грузы». Такие идеи появились уже в 13 веке, чуть позже некоторые из них хотя бы в проектах, гипотетически воплотит великий Леонардо. Бэкон понимал, что для появления таких машин и устройств необходима энергия, некий двигатель. В тоже время уже появлялись идеи энтузиастов о создании вечного двигателя. В Средневековье рабочая сила была важна как никогда, росло число городов, рабовладельческое общество сменялось феодальным. Относительно широко распространялась грамотность. Средневековая Европа интересовала техническими новинками со всего мира (наиболее технически развит тогда был восток). Открывались университеты (В 1209 году — Кэмбридж, в 1222 — Падуя, Неаполь — в 1227, а Оксфорд так вообще был основан еще в 1167г. ), появлялись первые изобретения — компас, бумага, порох, часы, очки, зеркала, множество изобретений для судоходства. В Древней Греции, где уровень развития науки был высоким и гениальных изобретателей тоже хватало, не было даже намека на подобные устройства. Герон изобрел паровую турбину (прообраз двигателя, шар приводился в движение силой пара), но не сохранились какие-то сведения о ее использования в целях облегчения труда рабов.
Сейчас каждый школьник знает, что изобрести подобное устройство нереально. Это нарушает или первый, или второй закон термодинамики. Однако века назад подобными знаниями не обладали. В XIII веке люди знали, что природные процессы, происходящие на земле (приливы-отливы, закат-рассвет) могут быть непрерывны, то есть вечны и вечное движение им казалось вполне реальным. Вопрос, откуда двигатель будет брать энергию для работы, никого тогда не волновал.
Примерно к XVI веку некоторые ученые-механики стали понимать, что создать такое устройство не получится, никакая сила не может возникнуть из ничего. Но этого мнения придерживался очень узкий круг особо талантливых ученых. Но позднее этого мнения стала придерживаться и официальная наука. В 1775 году Парижская академия наук перестала серьезно рассматривать любые проекты ppm (Perpetuum mobile). Этим оканчивается первый «механический» период развития «вечного двигателя», нарушители первого закона термодинамики.
Второй период продолжался до последней четверти 19 века, В это время фундаментальная наука продвинулась вперед, было определено понятие энергии, уже известны основы термодинамики, однако романтичных изобретателей это не смущало. Так заканчивается история вечного двигателя первого рода, нарушающего первый закон термодинамики. А он гласит, что общее количество энергии, поступающий в двигатель равно количеству энергии выходящей из него.
Третий период развития продолжается до наших дней. Современные ученые знают в сотни раз больше, чем их предшественники. И, конечно, им известно, что проекты например механического типа, с перетекающими жидкостями, пластинками или шариками, неработоспособны. Они прорабатывают другие варианты, например о превращении одного вида энергии в другой. Однако это не позволяет сделать второй закон термодинамики, ограничивающий переход одной формы энергии в другую, но этот закон не все хотят признавать. Например в 1972 году во Франции некий Ж. Леланде преспокойно запатентовал один такой «двигатель, использующий силу тяжести» Но если раньше мечты и проекты о ppm очень способствовали развитию науки, то сейчас подобные разработки ничего дать не могут.
Историки техники много спорят о том, кто все-таки первым предложил модель perpetuum mobile? Индийский математик и астроном Бхаскара Ачарья (1114 — 1185) — упоминал об этом с своих сочинениях, он предложил «жидкостный механический двигатель» и примерно в 1200 году есть упоминания в трудах другого, арабского ученного. В Европе это был Виллар д»Оннекур — французский инженер и архитектор. Как и большинство ученных того времени он занимался несколькими науками одновременно. Сохранился его чертеж и текст, к нему относящийся «С некоторого времени мастера спорят, как можно было бы заставить колесо вращаться само собой. Этого можно достигнуть посредством нечетного числа молоточков или ртути следующим образом».
Другой проект вечного двигателя, предложенный Петром Пиллигримом в XIII веке — на основе магнитов. Следует учесть, что это все было во времена, когда алхимия и магия были вполне авторитетны и признаны. Петр считал, что таинственные силы, заставляющие магнит притягивать железо, подобны тем, которые заставляют двигаться небесные тела вокруг земли (в те времена земля считалась центром вселенной). Значит, если дать возможность магниту двигаться по кругу без препятствий, то он при соответствующей конструкции реализует эту возможность. На его «чертеже» двигатель состоит из 2 частей. Подвижная часть представляет собой стержень на внешнем конце которого закреплен магнит, а другой насажен на неподвижную ось. Стержень должен двигаться по окружности как стрелка часов. Неподвижная часть представляет собой два кольца — наружное и внутреннее, между которыми находится магнит с внутренней поверхностью в виде косых зубцов. На подвижном магните, установленном на стержне, написано «северный полюс», на магнитном кольце — «южный полюс». Скорее всего автор полагал, что магнит на стержне будет по очереди притягиваться к зубчикам магнитов, и тем самым беспрерывное движение по окружности. Хотя реальное существование такого двигателя сомнительно, но сама идея использовать магнит очень интересная, ведь даже современный электродвигатель работает на магнитном взаимодействии статора и ротора. Вообще было 3 рода «вечных двигателей» — механические, магнитные и гидравлические. Также механические ppm можно разделить на два вида — использующие грузы из твердого материала, и те, в которых грузом служили жидкости.
Далее в 1438 году итальянский механик Мариано ди Жакопо из горда Сиена описал двигатель, повторяющий идею д»Оннекура, однако уже с подробной проработкой. Толстые пластины, использующиеся в виду груза закреплены так, что должны откидываться в одну сторону, создавая движение. Число их нечетно, этому равновесия достичь не получится, в любом положении колеса слева пластин будет больше.
В 1620 англичанин Эдуард Соммерсет не только разработал вечный двигатель механического типа, в виде колеса с твердыми грузами, но также и воплотил свое изобретение в жизнь. Эдуард принадлежал к высшим слоям общества, а также являлся придворным короля Карла I, что гарантировало праздную безбедную жизнь, однако он серьезно занимался механикой и техническими проектами. Презентацию своего проекта он публично провел в лондонском Тауэре, изготовив четырех метровую модель, чем вызвал восторг присутствующих. Но чертежи увы не сохранились.
Александро Капра из Италии описал еще один вариант ppm в виде колеса с грузами. По периметру окружности расположены грузы на рычагах. Они должны были непрерывно вращать окружность по часовой стрелке. Существовали еще проекты жидкостных двигателей. Все они развивали одну идею индийца Бхаскара. На колесе под определенным углом к радиусам закреплены замкнутые трубки с ртутью. при движении колеса ртуть переливалась и создавала разницу веса. И все последующие проекты были связаны с перевесом. Еще была безумная идея заставить колесо катиться, изготовив его в виде барабана, в который были бы залиты 2 жидкости разной плотности. Вот уже на этом этапе все больше ученых склонялось к невозможности движения такого аппарата — он достигнет равновесия и не будет вращаться. Известный физик того времени Джованни Борелли доказал неработоспособность подобного устройства. В 1660 году немец Иоганн Бехер работал десятилетие над проектом двигателя, в котором движение грузов приводило бы в движение шестерни и часовой механизм, для обещанных часов даже начали строить башню, однако, конечно, он потерпел неудачу и публично в этом признался.
В этой статье конечно описана только малая часть этих утопических проектов. В действительности их гораздо больше. Если вас заинтересовала эта тема рекомендую книгу «Вечный двигатель- прежде и теперь», там вы найдете всю подробную информацию
Пусть вечный двигатель так и не найден, но зато в компании НПП «Сервомеханизмы» вы можете купить электродвигатель, электропривод или например, винтовой домкрат для своего оборудования и долго радоваться его стабильной работе. Итальянское качество и качественная сборка оправдывает себя. И никаких утопий, все реально, достаточно только обратиться к нашим менеджерам.
Вечный двигатель
, перпе
туум-мо
биле (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 = mс 2
, где с —
скорость света.
Всем нам кажется, что мы живём в эру, когда придумать что-то новое практически невозможно, и уникальные и главные изобретения человечества уже действуют или хотя бы рассматриваются в проекте. Люди научились создавать беспроводную связь, роботов и даже искусственные органы, но до сих пор существует одна вещь, которая остается загадкой, будоражащей умы ученых.
Многие поколения исследователей и изобретателей гнались за призрачной мыслью о создании вечного двигателя, и, хотя в наше время ученые вывели гипотезу, что это всего лишь миф, и существование подобной технологии нереально, есть люди, которые своими изобретениями навсегда вошли в историю, ломая все писаные и неписаные законы физики и прорываясь вперед. Эти идеи гениальны или сумасшедшие? Судите сами.
Колесо Бхаскара
Одним из самых древних упоминаний о механизме вечного двигателя стали труды известного математика и астронома Бхаскара Второго. Концепция его удивительного, для того времени творения была описана ещё в далёком 1150 году. Изобретение ученого заключается в простой конструкции: на колесо крепятся вогнутые внутрь спицы, которые наполняются ртутью. При легком вращении ртуть начинает двигаться по направлению, тем самым приводя колесо в состояние дисбаланса. Пытаясь достичь покоя, колесо будет находиться в постоянном движении.
За много веков тысячи ученых и исследователей пытались усовершенствовать и видоизменить колесо Бхаскары, некоторые из них настолько сильно верили в гениальность этой идеи, что даже придумали специальные тормоза для контроля механизма.
В наше время мы понимаем, что эта идея слишком проста и банальна. Мы не сможем получить нужную энергию благодаря работе подобного механизма. Но для того времени колесо Бхаксары стало удивительным открытием, которые будоражило и завораживало людей, не знающих элементарных законов физики. Люди начали описывать идею колесообразного вечного энергетического потока во многих трудах европейских и исламских изобретателей, а индуисты уверенно твердили, что изобретение связано с кругом жизни и реинкарнацией человека.
«Перпетуум-мобиле»
Одним из самых загадочных механизмов, которые играли роль потенциального вечного двигателя и неиссякаемой энергии, стало изобретение под названием Perpetuum mobile. В далеком 1604 году известный алхимик и изобретатель Корнеллиус Дребль продемонстрировал механизм вечного двигателя английскому двору, чем поразил всех своих современников.
До сих пор никто не может описать вечный двигатель Дребелля, а всё потому, что, будучи алхимиком до мозга костей, ученый постоянно повторял, что механизм является результатом приручения «огненного духа воздуха». Концепция механизма отдаленно напоминала хронометр и не нуждалась в заводке, при этом показывая действующую фазу луны и точную дату.
К сожалению, современные ученые не имеют возможности изучить данное изобретение. Единственное, на что они могут опираться — это древние записи и картины известных художников, таких как Рубенс, которые изобразили «Перпетуум-мобиле» на своих холстах.
Хотя изобретение вызвало огромный ажиотаж по всей Европе, принеся Дребеллю известность, умер изобретатель в полной нищете. Самое удивительное и необъяснимое в вечном двигателе Корнелиуса Дреббеля то, что, хотя мы и не знаем, как и почему он работал, вы точно видели его намного чаще, чем можете представить.
Ученый проделал длинный путь от сына простого фермера, до изобретателя первой в мире подводной лодки. Но с годами он всё чаще стал посещать забегаловки и пабы, связываясь с сомнительными «изобретателями», которые основательно испортили его репутацию.
Водяной винт
«Вечный двигатель» Фладда, построенный в 1618 г. Гравюра на дереве. 1660
Как и все его ученые предшественники, Роберт Фладд был типичным изобретателем своего времени. Общество, которое верило в существование темной магии, философского камня и алхимии, конечно же, пыталось найти способ вывести идеальный рецепт вечного двигателя.
Роберт Фладд (1574 — 1637).
Фладд даже для своего времени был довольно эксцентричной персоной и всецело предавался своим догадкам и предположениям, свято веря, что все законы природы, науки и физики — это всего лишь проделки Бога, который неустанно следит за человечеством.
Его изобретение «Водяного винта», датируемое 1618 годом, было направлено на помощь фермерам того времени, которые работали в нечеловеческих условиях и для обработки большого количества зерна должны были доставлять его к водяным мельницам, перерабатывать и отвозить обратно.
Концепция «Водяного винта» заключалась в вечном движении водяного колеса под действием циркуляции воды. Такое изобретение полностью уничтожало все известные законы физики, однако были те, кто поддерживал подобную идею и пытался развивать её.
Колесо Бесслера
Иоганн Бесслер (1680 — 1745).
Восемнадцатый век подарил миру великого и по-своему сумасшедшего ученого по имени Иоганн Бесслер. Его механизм вечного двигателя строился на ранее представленных исследованиях Бхаскары. Ученый утверждал, что для вечного движения нужен элементарный дисбаланс, который заставил бы предмет находиться в постоянном движении.
В 1717 году Бесслер решил испытать изобретенное им устройство. Он поместил 4-х метровое колесо в закрытую комнату, приставив к ней охрану для пущей надежности и не подпускал к изобретению никого на протяжении двух недель.
Первый в историии действующий образец «вечного двигателя» Бесслера.
Когда комнату открыли, колесо вращалось с прежней скоростью. Схему решили повторить для большей надежности, для этого закрыв помещение практически на три месяца, но когда ученый вернулся к своему изобретению, ничего не изменилось, и колесо пребывало в движении.
Даже после глобального прорыва в сфере вечного движения Бесслер остался скрытной и совершенно замкнутой личностью. Он не желал подробно рассказывать о принципах работы своего колеса, при этом повторяя, что каждый умный и сообразительный человек сможет создать такое же устройство, и принцип работы его механизма основан на простом дисбалансе.
Не выдержав давления и постоянного интереса прессы того времени, Бесслер сломал колесо и стер все сведения о его принципах работы, забрав секрет с собой в могилу. Однако ученые нашего времени не отвергают гипотезу Бесслера, и в начале 2014 года известный инженер и исследователь Джон Коллинз объявил, что близится к разгадке тайны бесслероского колеса.
Часы Кокса
Удивительным изобретением стали знаменитые часы Джеймса Кокса. Впервые уникальное устройство ученый представил на публике в 1774 году. К часам прилагалась документация, которая гласила, что они созданы с помощью механических и философских учений, а также объяснялись принципы работы, которые подтверждали тот факт, что часы не требуют дополнительной заводки.
Если опираться на описанный в инструкции механизм, вечный двигатель часов Кокса работает благодаря алмазу, который понижает трение металлов внутри конструкции, из-за чего часы практически вечны. Кроме того, ученый заявил, что при создании устройства использовал мистику.
Также гениальность изобретения Кокса заключается в том, что часы были закрыты плотным стеклом, которое не позволяло пыли проникнуть внутрь, а работа устройства зависела от атмосферного давления. Джеймс Кокс оставил свой отпечаток в истории механики как гениальный изобретатель, подаривший миру часы, которые не требовали никакого обслуживания и могли, в прямом смысле этого слова, ремонтировать сами себя.
«Тестатика»
Одним из самых сомнительных, тайных и невероятных механизмов вечного двигателя стало изобретение известного часовщика и основателя религиозной секты Meternitha Пауля Бауманна. На создание подобного механизма Бауманна сподвигло недостаточное освещение в его камере, в которой он отбывал наказание за растление несовершеннолетней девушки.
Как рассказывал сам изобретатель, перед ним предстало видение, которое поведало ему секрет вечного двигателя и подвигло на создание религиозной общины. Выйдя из тюрьмы в 1950 году, Бауманн начал проповедовать здоровый образ жизни вместе с догмами общества. Для создания экологически чистой зоны приспешники религии Meternitha используют вечный двигатель Бауманна, который, по их словам, поглощал электрическую энергию природы.
Машина получила название «Тестатика» и стала культовым символом для всех последователей секты. Секрет механизма находится под таинственной защитой мистических сил, и никто из посторонних людей не может выведать информацию о способе его работы. Хотя существует короткий документальный фильм, созданный в 1999 году, но он, к сожалению, не открывает всех секретов. Ещё одним загадочным обстоятельством стало самоубийство болгарского физика, который вначале 90-х попытался найти объяснение работе «Тестатики».
Батарейка Николае Карпена
В Национальном техническом музее Румынии хранится уникальное наследие, оставленное миру гениальным инженером и физиком Николае Василеску-Карпеном. В 50-х годах прошлого века ученый изобрел батарею, которая продолжает функционировать и сегодня. Деятели науки всего мира ломают голову над загадкой этого механизма, но даже сейчас они не достигли консенсуса.
Батарейка долгое время была забыта учеными, и о ней вспомнили только раздельно двадцать первого века, когда в музее нашлось место и средства для представления экспоната. Но каково было удивление ученых, когда они обнаружили, что спустя 60 лет батарейка работает, и, как и раньше, обеспечивает стабильное напряжение.
Карпен был известен как невероятно умный ученый. Современный мир запомнит его благодаря уникальным достижениям в области телеграфов и передачи сигналов на огромные расстояния. Возможно, и его батарейка в скором времени приведет к значительному прорыву в технологиях человечества. Но даже если прорыва не случится, каждый из нас будет не против такого устройства, которое работает на протяжении 60-ти лет.
Энергетическая машина Джо Ньюмана
Конец девятнадцатого и начало двадцатого века стали пиковым временем для различных изобретений, которые должны были создать вечную энергию. Но каждый из этих механизмов оказывался очередным провальным мошенническим устройством, на котором хотели только поживиться. В связи с подобным всплеском, с 1911 года получить патент на вечный двигатель и неиссякаемую энергию стало практически невозможно.
Но одного исследователя не остановило даже это. В 1984 году ученый-любитель, не окончивший и средней школы, попытался запатентовать свой вечный двигатель, выступив в вечерней программе новостей на телеканале CMS. Джо Ньюман представил устройство, состоящее из аккумуляторов и множества катушек.
Люди не могли поверить своим глазам, но после тщательного изучения механизма ученые отвергли все доводы Ньюмана. Даже после такого глобального фиаско Джо не сдался и до последнего твердил, что идею вечного двигателя ему послал сам Бог.
Инопланетная машина Дэвида Хамела
Ещё одной неимоверной историей современности стал рассказ самопровозглашенного хранителя вечной энергии и космического аппарата Дэвида Хамела.
Изобретатель доказывает всем, что является сыном простого плотника, что он так и не окончил никакого высшего учебного заведения, и что его украли инопланетяне. Если первые два факта можно назвать правдивыми, то о достоверности третьего судить невозможно.
Чертёж космического аппарата Дэвида Хамела.
Однако, сам Хамел утверждает, что он встречался с существами с планеты под названием Кладен, и они уверили его, что он должен создать космический корабль и изменить мир.
Согласно его «теории», «вечный аккумулятор энергии» работает в точности, как простой земной паук. Также Дэвид рассказывает историю о том, что первый космический корабль, который он построил, улетел.
По его легенде, после запуска машины, она самостоятельно взлетела и отправилась в полет над Тихим Океаном, и именно поэтому исследователь вновь принялся за постройку корабля. К сожалению или к счастью, научных объяснений корабль Дэвида не имеет.
Возможно, в скором времени, благодаря наследию, оставленному учеными, человечество и откроет секрет вечного двигателя. Но, к сожалению, на данном этапе развития, научные деятели утверждают, что источника вечной энергии не может существовать.
Сегодня все знают, что вечный двигатель невозможен. Но возникает
вопрос, как ученные дошли до этого понимания. Нужно было
сформулировать понятие энергия, первый и второй законы
термодинамики, законы сохранения энергии. А в начале ничего такого
не было, и изобретатели perpetuum mobile росли как грибы после
дождя.
Первым крупным изобретателем был Бесслер, или под его творческим
псевдонимом Орффиреус. Дело происходило в Германии в 18-ом веке.
Рассказывают, что появился этот загадочный джентльмен в 1712 году в
городке Гера. При себе имел странную игрушку: толстый деревянное
колесо, полтора метра в диаметре, обернутое в промасленный кусок
кожи.В центре колеса выступала массивная ось и к ней привязан
прочная веревка.Стоя перед публикой Бесслер давал легкий толчок и
колесо начинало раскручиваться, были слышны скрипи перекатывающихся
шаров. Колесо перекачивало воду с помощью небольшого насоса, также
поднимало грузики.
Единственный сохранившейся чертеж колеса Бесслера.
Всего изобретатель создал 4 машины. Но был он очень эксцентричен и
страдал сильной формой паранойи. К сожалению, он не оставил после
себя записей внутреннего устройства механизма. В каждом из
устройств, была часть, которую он никогда не показывал, при попытке
раскрыть его накрывала волна паранойи, и он разрушал свою машину, с
тем чтобы в дальнейшем построить еще большую. В какой-то момент ему
благоволил ландграф Карл Гессен-Кассельскому. Но патрон захотел
убедиться, что Бесслер действительно изобрел вечный двигатель. Карл
пригласил Лейбница -одного из крупнейших ученных европы на
тот момент. До конца Лейбниц не смог убедиться, что это
действительно вечный двигатель, но был очень впечатлен и
рекомендовал машину. Говорят, что Лейбниц настолько впечатлился,
что пытался привлечь к машину Ньютона. Но Ньютон не ответил на
письмо, или он вообще относился с презрением к попыткам создать
вечный двигатель.
Тогда ландграф решил провести дополнительную проверку. Бесслеру
предоставили большую комнату, в центре которой он построил
очередную машину. В дверях комнаты поставили двух стражников. По
окончанию работ комнату опечатали и через месяц вскрыли и
убедились, что колесо все еще крутится. Но как всегда условием
Бесслера было, что часть устройства было закрыто, то есть до конца
нельзя было быть уверенным в подлинности открытия.
В какой-то момент появилось свидетельство служанки, что она
помогала запускать колесо. Но есть мнение, что это
лжесвидетельство, из-за маленького жалования.
Кроме чертежа ничего не сохранилось после того изобретения. Скорее
всего механизм работал по принципу зубчатого колеса, 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.
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.
Позже в 19 веке Томас Янг сформулировал понятие энергии, как
способности совершать работу. Юлий фон Мейер, врач и физик,
приходит к выводу, что энергия сохраняется, просто меняет свою
форму. К тому же выводу пришел Джеймс Джоуль. И третий ученный,
который пришел к идее сохранения энергии был Герман фон Гельмгольц , тоже врач и физик.
Гельмгольц в своей статье сформулировал невозможность вечного
двигателя первого рода, то есть механизма, нарушающего закон
сохранения энергии. Энергия не берется из ниоткуда.
Кили в своей лаборатории. 1889 год
Следующим крупным «изобретателем» вечного двигателя был американец
Кили со своим двигателем Кили. Жил он в
Филадельфии. До поры до времени был абсолютно не известной
личностью, делал маленькие игрушки и продавал на местном рынке.
Около 1874 года по Филадельфии появились слухи о новом изобретении,
использующем новую неизвестную силу. Надо помнить, что это было
времена Эдисона, с его электрической лампочкой, Нобель и динамит,
Максвелл и теория электромагнетизма. Довольно быстро нашлось много
инвесторов, готовых вложить много денег в это устройство. Инвесторы
были с Филадельфии и с Нью-Йорка.Была основана фирма «Keely Motor
Company».
Кили и совет директоров фирмы «Keely Motor Company».
А надо понимать, что Кили умел красиво, но очень непонятно
говорить. Его никто не мог понять. Он любил делать красивые
демонстрации, много объяснял, но устройство механизма не показывал.
И все время обещал, что вот-вот будет изобретен двигатель новой
конструкции. И так-это продолжалось почти 10 лет. Инвесторы дважды
обращались в суд, были приглашены свидетели-эксперты, но ничего не
помогало. Проблема была, что фирма названа по его имени и все
зависело от изобретателя. А у инвесторов толком не было никаких
прав. И чтобы Кили не сбежал, инвесторам приходилось идти с ним на
компромиссы. Даже была шуточное высказывание, по панамскому каналу
будут плавать судна на двигателе Кили.
В самый тяжелый момент у Кили появился спонсор: вдова Клара
Блюмфильд-Мор. Она помогала ему деньгами, пиаром. Н из-за сильной
критики, она захотела провести проверку. Был приглашен Александр
Скот, инженер-электрик.
Одним из демонстрационным механизмов Кили, был так называемый
эксперимент левитации, или аккорд-масс.
Килли давал пару аккордов и тяжелый грузик вопреки силы гравитации
всплывал внутри стеклянной трубке. К трубке был подключен
«ретранслятор»с помощью электрического шнура. А Скот заподозрил,
что это полая трубка и механизм работает от сжатого воздуха. И
предложил Кили провести эксперимент без провода. На что Кили
ответил отказом.
После смерти Кили в подвале дома инвесторы обнаружили большой сосуд
с сжатым возухом, с помощью которого он запускал один из своих
механизмов.
Говорят, что перед смертью спросили как бы он хотел, чтобы его
запомнили. На что он ответил, что как самого большого махинатора 19
века.
Открытие второго закона термодинамики, энтропии, Сади Карно…
Продолжу позже, потому что пост выходит слишком длинным.
ДВИГАТЕЛЬ «ДИВО» — Статьи
Двигатель «ДиВо» с моторесурсом продолжительностью в жизнь человека
Не сосчитать неравнодушных и любознательных людей, которые изобретали «вечный» двигатель с древних времён. По определению, «вечный» двигатель – это воображаемое устройство, позволяющее получить большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему энергии. То есть, получить избыточную энергию минуя закон сохранения энергии. Это сделать никому до сих пор не удалось. Хотя в интернете разброс мнении по этому вопросу. Для убедительности суждения, нам хочется увидеть хоть один пример «вечного» двигателя, работающего на человека. Нельзя пройти мимо «вечного» двигателя украинского изобретателя Ермолы А. А. со своеобразным принципом работы. В интернете желающие могут познакомиться с его спорным «изобретением».
Вот и мы не остались в стороне от проблемы дешёвого источника энергии. Не так важно, как мы рассуждали, но главное мы пришли к практическому результату. Изобретать много нам не пришлось. Не пришлось искать модную «свободную энергию». Для объяснения принципа работы нашего двигателя достаточно знаний физики средней школы. Известные явления, наблюдения за проявлением законов природы просто мы сложили по – своему. Ещё в далёком 1935 году К.Э. Циолковский в своих научных работах обращал внимание на « осциллирующий водяной столб». Мы подумали и изготовили действующую модель двигателя, работающего без углеводородного топлива на основе силы гравитации и Архимедовой силы. Умышленно не ставилась задача «вечного» двигателя, что бы ни пугать «диванных всезнаек», достаточно обеспечить энергией человека при его жизни. И сейчас мы хотим рассказать о наших разработках.
Вначале о принципе работы двигателя немного теории. Известно, что тело, поднятое над поверхностью Земли, обладает потенциальной энергией. Так же можно сказать и о поплавке, плавающем на поверхности водоёма. Потому что изменится потенциальная энергия поплавка, если высохнет водоём. Так же, как падающее тело на Землю, так и падающий на дно поплавок – могут выполнить полезную работу. Классическим примером в первом случае могут быть часы-ходики с подвешенной на цепочке гирькой. Второй подобный случай можем наблюдать при шлюзовании судов. Заметьте, что одинаково шлюзуются как гружёные баржи, так и прогулочные кораблики. Отсюда важно, что можно использовать плавающий груз любого веса, главное, что бы он плавал и между верхним и нижним уровнями воды. Логичный дальнейший вывод: если в емкость, где находится плавающий груз, наливать воду, то будет подниматься уровень воды в ёмкости и, как следствие, груз будет всплывать под действием Архимедовой силы. Если же открыть сливное отверстие ёмкости, то с утечкой воды плавающий груз будет опускаться под действием силы тяжести. Колебания воды в ёмкости будут менять потенциальную энергию плавающего груза, которая может выполнять полезную работу. В жизни для наполнения ёмкости водой с одноразовыми затратами можно использовать горные реки, артезианские источники, канализационные сбросы с многоэтажных домов, ведь поплавок будет так же плавать и в не питьевой воде.
Мы пошли дальше. Важно источник энергии приблизить поближе к потребителю. Для расширения географии использования пневмо — жидкостного двигателя, предлагаем поднимать экономно уровень воды искусственно с помощью сжатого воздуха. Слово жидкость мы упоминаем неслучайно, потому что воду могут заменять специальные жидкости, например, незамерзающие или разной плотности. Вы сможете судить о полезности и преимуществах данного способа после изучения принципиальной схемы предлагаемого нами двигателя.
Смотрим рисунок. Поз. 1 и 2 обозначаются ёмкости, поз. 4 и 5 обозначаются трубы с помещёнными в них поплавками (грузами) 6 и 7. Поз.3 – пневмораспределитель. Между собой поплавки связаны цепью 12, которая способствует вращению вала отбора мощности 14 в одном направлении. Механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное в одном направлении обозначен поз. 13, с ним можно ознакомиться на сайте истоктоп.ру, статья «от колебания к вращению. Кстати, предлагаем механизм заменяет традиционный кривошипно-шатунный механизм для сложения возвратно –поступательного движения во вращательное. Поз. 8 и 9 – постоянные магниты, прикрепленные к поплавкам 6 и 7. Поз.10 и 11 –герконы (герметичные контакты) нормально разомкнутые.
И так, пневмо-жидкостный двигатель «ДиВо» работает следующим образом. По каналам распределителя 3 сжатый воздух поступает в ёмкость 1 и начинает вытеснять жидкость в трубу 4, при этом начинает всплывать поплавок 7 с постоянным магнитом 8 и, дойдя до верхней точки трубы, замыкаются контакты геркона 10. Происходит переключение распределителя 3. Сжатый воздух из ёмкости 1 уходит в атмосферу, а из магистрали нагнетания он начинает поступать в ёмкость 2. Как следствие, в трубе 4 падает уровень воды, а в трубе 5 – поднимается. Закономерно при этом, поплавок 7 падает вниз под собственным весом, а поплавок 6 начинает поднимать Архимедова сила. При достижении поплавком 6 верхней точки в трубе 5 срабатывает геркон 11. Автоматически продолжается рабочий цикл. Согласованное перемещение поплавков 6 и 7 передаётся цепью 12 на вал отбора мощности 14 механизма 13. (см. «от колебания к вращению»).
Поскольку, пневмо-жидкостный двигатель работает на присущих только ему принципах, то он должен занять свое нишу в линейке двигателей. Для простоты понятия, о каком двигателе идёт речь, мы его назвали «ДиВо». Потому что, во-первых, он работает от действующих и возобновляемых сил природы, а потом, взяты первоначальные буквы фамилий авторов изобретения – Даниленко и Волкович.
Осталось ответить на вопрос по схеме об источнике сжатого воздуха. Конечно, источник должен обеспечить расход воздуха определённого давления. Объём сжатого воздуха будет равен произведению объёма вытесненной жидкости из ёмкости в трубу и числу циклов в единицу времени. Численное значение подаваемого избыточного давления воздуха определяет высоту, на которую поднимется жидкость из ёмкости в трубе. Известно, что нормальное атмосферное давление составляет около 10.3 метра водного столба, тогда можно считать, что на подъём воды в трубе на каждый метр высоты требуется всего 0,1кг/см2. С такой задачей может справиться компрессор, работающий от самого двигателя, так же как работают подкачивающие топливные насосы на ДВС. В нашем случае, просто незначительная часть веса поплавка будет направлена на работу компрессора, а большая часть веса будет крутить потребитель. Для первоначального пуска двигателя или для первого подъёма поплавка надо иметь ресивер со сжатым воздухом рабочего давления.
На озвученном выше сайте истоктоп.ру можно видеть ролик, где показываем построенную нами модель двигателя «ДиВо» по предложенной принципиальной схеме. Только дополнительно в электрическую цепь ввели светодиоды для отслеживания переключений пневмонического распределителя. Здесь нами взяты сантехнические трубы с внутренним диаметром 110 мм и высотой 3 метра. Каждый поплавок объёмом 4,8дм3 выполнен из трубы с заглушенными торцами. В поплавки залита вода в количестве, что общий вес каждого доведён до 4,2кг. Эксперимент показал, что предложенная схема работоспособна, переключается пневмонический распределитель через каждые 10 секунд. Для работы двигателя требуется беспрерывно подавать сжатый воздух с избыточным давлением 0,3 кг/см2.
После просмотра ролика предлагаем Вам посчитать мощность построенного двигателя «ДиВо» с известными исходными данными, что бы самим убедиться в его эффективности. По нашему мнению наиболее востребованными двигатели данного типа будут в энергетике, где вырабатывается универсальная энергия – электрический ток. По следующим причинам:
1.Для производства электроэнергии не нужно покупать дорогостоящие энергоресурсы, можно обойтись одноразовыми затратами.
2.Выроботка электроэнергии может вырабатываться дискретно от десятка киловатт до мегаватт в зависимости от потребности и мощности применяемого двигателя «ДиВо».
3. Получение энергии экологически чистым способом так, как при этом используется многократно ограниченный объём дешёвой жидкости, компенсировать надо только естественное испарение жидкости.
4. Работа приводного двигателя совсем не зависит от углеводородного топлива, от капризов природы.
5. Источник электроэнергии можно построить рядом с Потребителем в любой местности и в любом месте, используя относительно малую площадь.
6. Предлагаемый механизм преобразования возвратно – поступательного движения во вращательное в двигателе позволят отказаться от традиционного кривошипно – шатунного механизма с его недостатками.
7. Низкая цена обслуживания источника энергии при высокой степени безопасности.
Положительные стороны изобретения особо оценят частники. Тем более, что можно своими руками на своём участке собрать электроустановку, что бы не переплачивая, а по реальной себестоимости обеспечить своё жильё теплом и светом, дешево обогреть теплицу.
По сути, мы не предложили двигатель в окончательном исполнении, а только указали направление поиска нового альтернативного источника энергии. Отточить конструкцию можно только во время модернизации при её эксплуатации. Уже сейчас видно, что весь сжатый воздух стравливать сразу в атмосферу расточительно. Рационально будет часть его направить в другую ёмкость для подъёма жидкости, что снизит нагрузку на компрессор и повысит КПД двигателя «ДиВо» Приглашаем Вас высказаться по этой теме. Общими усилиями быстрее наладим внедрение изобретения, облегчим себе жизнь.
Если техническую задачу, будем считать, решили, то остаётся вопрос о заинтересованности внедрения изобретения. Конечно, продавцы электроэнергии, снимающие моржу более 500%, не хотят сдавать монопольные позиции. Но бесперспективно запрещать человеку обустроить быт своими руками. Время всё расставит по своим местам, и оно уже пришло для перемен.
От коллектива авторов изобретения написал Волкович В.И
Добавить комментарий
Энциклопедия техники — значение слова Жидкостный Ракетный Двигатель
(ЖРД) — ракетный двигатель, работающий на жидком ракетном топливе. Нашёл применение на различных ракетах и некоторых самолётах. По назначению различают ЖРД маршевые, корректирующие, рулевые, тормозные, стартовые, стабилизирующие, ориентационные. ЖРД бывают одно- и многократного использования, одно- и многократного включения, одно-, многорежимные и с регулируемой тягой.
ЖРД состоит из одной или нескольких основных камер, агрегатов подачи топлива, элементов автоматики, устройств для создания управляющих усилий и моментов, рамы, магистралей и вспомогательных устройств и агрегатов. Высокотемпературные газообразные продукты сгорания топлива, образующиеся в камере двигателя, разгоняются в реактивном сопле и истекают наружу, создавая реактивную тягу двигателя. Система подачи топлива ЖРД вытеснительная или насосная. В вытеснительной системе топливо подаётся в камеру путём вытеснения из баков газами, давление которых превышает давление в камере сгорания, в насосной системе подачи обычно применяется турбонасосный агрегат (ТНА). ЖРД с турбонасосными агрегатами бывают двух основных схем: без дожигания и с дожиганием генераторного газа а камере двигателя. ЖРД с дожиганием не имеют потери удельного импульса тяги, обусловленной приводом ТНА. В зависимости от назначения ЖРД могут иметь различные параметры; тягу — от десятых долей Н до несколько МН, удельный импульс тяги — примерно до 4,5 км/с для двух компонентных топлив и до 5 км/с для трехкомпонентных топлив.
Создание высокоэффективного надёжного ЖРД связано с решением ряда проблем. Необходимы рациональный выбор топлива и обеспечение совершенства рабочего процесса. Требуется устойчивая работа во всём диапазоне рабочих режимов без развития НЧ и ВЧ колебаний давления. Значительные трудности связаны с организацией охлаждения камеры двигателя, на которую воздействуют агрессивные продукты сгорания при температураx до 5000( )К и давлениях до десятков МПа. Сложной задачей является создание надёжного турбонасосного агрегата для подачи топлива при давлениях до десятков МПа и расходах до нескольких т/с.
Схема ЖРД предложена К. Э. Циолковским в 1903. Первые ЖРД были разработаны и испытаны в США Р. Годдардом в 1922, в Германии Г. Обертом в 1929. Первые отечественные ЖРД ОРМ-1 и ОРМ разработаны и испытаны В. Л. Глушко в 1930—1931, ОР-2 и двигатель 10 разработаны и испытаны Ф. А. Цандером в 1931—1933. В 1942 лётчик Г. Я. Бахчиванджи совершил полет на первом советском реактивном самолете БИ с ЖРД тягой 10,8 кН. В 1943—1946 были проведены лётные испытания вспомогательного авиационного ЖРД, созданных под руководством Глушко. Во второй половине 40 х и в 50 е гг. за рубежом строились экспериментальные самолёты с ЖРД и опытные самолёты с комбинированными силовыми установками (ТРД + ЖРД). Однако широкого применения ЖРД в авиации не получил из-за большого удельного расхода топлива.
Смотреть значение
Жидкостный Ракетный Двигатель в других словарях
Двигатель — двигателя, м. 1. Машина, приводящая что-н. в движение; механизм, преобразующий какой-н. вид энергии в механическую работу (тех.). внутреннего сгорания. Электрический двигатель………
Толковый словарь Ушакова
Жидкостный — жидкостная, жидкостное (книжн. и тех.). Прил. к жидкость в 1 знач. Жидкостные свойства металлов.
Толковый словарь Ушакова
Ракетный — ракетная, ракетное (спорт.). Прил. к ракета 2. Ракетное производство.
Толковый словарь Ушакова
Двигатель М. — 1. Устройство, преобразующее какой-л. вид энергии в механическую работу. 2. перен. Сила, способствующая росту, развитию чего-л.
Толковый словарь Ефремовой
Жидкостный Прил. — 1. Соотносящийся по знач. с сущ.: жидкость (1), связанный с ним. 2. Свойственный жидкости (1), характерный для нее.
Толковый словарь Ефремовой
Двигатель — -я; м.
1. Машина, превращающая какой-л. вид энергии в механическую энергию. Паровой д. Д. внутреннего сгорания. Реактивный д.
2. чего. Сила, побуждающая к чему-л., содействующая……..
Толковый словарь Кузнецова
Ракетный — см. Ракета.
Толковый словарь Кузнецова
Ракетный Ученый — сотрудник
биржи или брокерской фирмы, занятый операциями на финансовых рынках на основе новейших компьютерных программ и других технических методов, пользующийся……..
Экономический словарь
Ракетный Ученый — (сленг.) сотрудник биржи или брокерской фирмы, занятый операциями на финансовых рынках на основе новейших компьютерных программ и других технических методов, пользующийся……..
Юридический словарь
Бензиновый Двигатель — , самый распространенный ВИД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.
Научно-технический энциклопедический словарь
Ветровой Двигатель — , техническое приспособление, использующее силу ветра для выработки энергии, которая приводит в действие механизмы, либо для генерации электричества. Начиная с 1970 г.,……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Вечный Двигатель — , существует две теоретические формы вечного двигателя. В первой механизм работает бесконечно без притока ЭНЕРГИИ извне. Однако этот вид машины противоречит первому……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель — • (мотор), механизм, преобразующий энергию (такую как тепло или электричество) в полезную работу. Термин «мотор» иногда применяется к ДВИГАТЕЛЮ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель Ванкеля — , двигатель внутреннего сгорания, в котором вместо поршней действуют роторы. Конструкция была разработана в 1950-х гг. немецким инженером Феликсом Ванкелем (1902-88). Каждый……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель Внутреннего Сгорания — , широко используемый в машинах и мотоциклах двигатель, внутри которого горючее сгорает так, что выделяемые при этом газы могут производить движение. Бывает двух видов……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель Возвратно-поступательного Действия — , см. ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ.
Научно-технический энциклопедический словарь
Двигатель С Воспламенением От Сжатия — , см. ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.
Научно-технический энциклопедический словарь
Двухтактный Двигатель — , двигатель, в котором движение каждого поршня осуществляется в два этапа. Эта операция называется двухтактным циклом. Во многих малых бензиновых двигателях используется……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Дизельный Двигатель — , ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, в котором тепло для поджигания горючего получается путем сжатия воздуха. Этот тип двигателя был изобретен Рудольфом ДИЗЕЛЕМ в 1890-е……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Ионный Двигатель — , тип РАКЕТНОГО двигателя, который в качестве движущей силы использует не горячие газы, а ионы (ионный ракетный двигатель), испускаемые в электрическом поле атомами. …….
Научно-технический энциклопедический словарь
Корабельный Двигатель — , силовая установка, используемая для приведения в движение морских КОРАБЛЕЙ и в качестве вспомогательной установки в более маленьких плавающих суднах. В XIX и начале……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Линейный Двигатель — , тип ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ, разработанный для мощных высокоскоростных поездов. В принципе похож на роторный электрический мотор, но вместо нескольких катушек (ротора),……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Паровой Двигатель — , ДВИГАТЕЛЬ, приводимый в действие силой пара. Пар, получаемый путем нагрева воды, используют для движения. В некоторых двигателях сила пара заставляет двигаться поршни,……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Поршневой Двигатель — , любой ДВИГАТЕЛЬ, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение, такой как ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ или ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, обычно спользуемый. …….
Научно-технический энциклопедический словарь
Прямоточный Воздушно-реактивный Двигатель — (ПВРД), авиационный РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный мотор, приводящий в движение летательный аппарат с помощью скоростного потока воздуха, сжимаемого в приемном устройстве……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Реактивный Двигатель — , двигатель, который обеспечивает продвижение вперед, быстро выпуская струю жидкости или газа в направлении, противоположном направлению движения. Чтобы создать высокоскоростной……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Солнечный Двигатель — (гелиотермический двигатель), устройство, превращающее СОЛНЕЧНУЮ ЭНЕРГИЮ в механическую РАБОТУ. Чаще всего используется для обеспечения РЕАКТИВНОЙ ТЯГИ для космического……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Стартовый Двигатель — , РАКЕТНЫЙ двигатель, который сообщает движение снаряду или космическому кораблю на первых стадиях полета, а затем отделяется и тем самым уменьшает собственный вес. …….
Научно-технический энциклопедический словарь
Тепловой Двигатель — , любой двигатель, который превращает тепловую энергию (обычно сжигаемого топлива) в полезную механическую энергию. Таким образом, все ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Термоэлектрический Двигатель — , разновидность РАКЕТНОГО реактивного двигателя, сочетающего тепловую и электрическую энергию для разгона частиц до огромных скоростей. В дуговом РЕАКТИВНОМ ДВИГАТЕЛЕ……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Журавченко Александр Николаевич
Жданов Константин Иванович
Жесткость
Жабры Гидросамолёта
Жаростойкие Сплавы
Жиробус
Железобетон
Жаропрочность
Жуковского Теорема
Жуков Александр Иванович
Жуковский
Железобетонные Конструкции
Жуковского Профиль
Жаворонков Семён Фёдорович
Жигарев Павел Фёдорович
Жаропрочные Сплавы
Жилет Спасательный
Жёсткий Дирижабль
Железная Дорога
Жизненный Цикл
Посмотреть в Wikipedia статью для
Жидкостный Ракетный Двигатель
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Вечный двигатель
Вечный двигатель
Кевин Т. Килти
Copyright (c) 1992, 1999 Все права защищены
Поскольку это такой длинный HTML-документ, я разместил индексные метки, к которым читатель может получить доступ через список содержимого ниже. Это не техническая дискуссия. Я собрал его воедино из конспектов лекций для моих студентов-второкурсников, изучающих инженерное дело, без учета математики, а также из фрагментов писем, которые я разослал в надежде убедить некоторых научных писателей в том, что в их колонках отсутствует суть вечного двигателя. В этой последней попытке я не преуспел.
Содержимое
Введение
Что такое вечный двигатель?
Вечное движение и термодинамика
Машины первого рода
Машины второго рода
Машины других видов
Машины нулевого рода
Машины третьего рода
Мусорный дымоход
Вечный генератор дождя
Тектоника плит
Насколько горячим мы можем сфокусировать солнечный свет?
Введение
Я допустил забавную оплошность, когда однажды попытался заручиться поддержкой механического цеха, чтобы построить «вечный двигатель». В то время я возглавлял программу передачи инженеров и хотел провести демонстрацию в коридоре, которая заинтриговала бы публику. Я подумал о машине, которая, казалось бы, работает без очевидного источника энергии, но на самом деле получает энергию от хорошо замаскированной катушки, которая поглощает энергию от проводки здания. Я составил планы и доставил детали в местный механический цех. Владелец механического цеха указал на чертежи подшипника и спросил, какого он типа.
«О, я что-нибудь найду», — сказал я и через пару дней вернулся с неряшливым подшипником, который, вероятно, сойдет.
«О, это не годится», — сказал машинист. «Если это вечный двигатель, вам нужен прецизионный подшипник с очень низким коэффициентом трения».
— Нет, — ответил я, — это не настоящий вечный двигатель. Это подделка.
Он странно посмотрел на меня, словно недоумевая, зачем кому-то строить поддельный вечный двигатель. Я действительно не знал, как воспринять его реакцию. Я хотел было объяснить, что вечного двигателя не существует, но решил, что могу обидеть единственного машиниста, который вроде бы хотел мне помочь. Какое это имело значение? У меня был адъюнкт-преподаватель, который, в конце концов, искренне верил в холодный синтез, и, возможно, этот машинист действительно верил в вечный двигатель. С другой стороны, он мог подумать, что я какой-то мошенник, пытающийся совершить мошенничество. В любом случае, мы еще какое-то время продолжали недопонимание, и в конце концов дали проекту умереть.
Задокументированные поиски вечного двигателя начинаются в 13 веке. В то время Виллар де Оннескур рисовал проекты таких машин. Могут существовать более ранние конструкции, но вечный двигатель тесно связан с машинами, особенно с вращающимися машинами, а машины до этого времени не были ни широко распространены, ни очень сложны. До изобретения электрических или бензиновых двигателей способы подачи энергии для выполнения работы были ограничены. Водяные, приливные и ветряные мельницы давали энергию только в определенных местах; человек и животные поставляли всю переносную энергию. Люди, не имевшие доступа к подходящему ручью, эстуарию или ветреной вершине холма, искали альтернативы, и изобретатели пытались снабдить их вечными двигателями. Поиски продолжаются и по сей день. Более поздние разработки вечных двигателей появляются в ответ на кризисы, такие как энергетический кризис, высокая стоимость топлива или какая-то плохо понятая технологическая потребность.
Что такое вечный двигатель?
Широкая публика неточно видит вечный двигатель. Вероятно, они рассматривают каждую машину как частный случай. С другой стороны, физик или инженер очень точен и классифицирует вечные двигатели в соответствии с тем, какой закон термодинамики они нарушают. Сейчас я доберусь до этой схемы классификации, но вот несколько способов классификации вечных двигателей, основанных на чтении Орд-Юма 1 и Ангриста 9.0045 2 .
- Магические устройства. Наша первая категория — машины, которые не являются реальными, но которые все равно классифицируются как вечный двигатель. Они работают по неизвестному принципу. Например, самоускоряющееся колесо, одна сторона которого защищена материалом HG Wells «Cavorite», как показано на рисунке 1.
Рис. 1. Наш академик держится за ограждение, чтобы увидеть каворитовый двигатель, но теряет минометную доску. Обратите внимание на большие болты, которые необходимы для удержания антигравитационного материала на земле.
- Невозможные машины. Наша вторая категория — это машины, которые не поддаются логике; как рисунки Мориса Эшера, где вода постоянно течет вниз по склону, но по замкнутому кругу. На самом деле, Эшер сделал один рисунок водяного колеса, постоянно вращающегося в таком потоке (см. рис. 2). Другая невозможная машина имеет вес «9» с одной стороны, который становится весом «6» с другой, когда веса переворачиваются вверх дном.
Рис. 2. Небольшой фрагмент гравюры Эшера, показывающий, как вода течет по бесконечному контуру. Подобные рисунки часто называют «неоднозначными».
- Следующая категория — настоящие машины, но люди часто смешивают их и, возможно, путают с настоящими вечными двигателями. Например, машину Руба Голдберга просто сложно анализировать, и ее назначение неясно. Может быть, он предназначен для вечной работы, а может и нет, но он выглядит сложным, поэтому обычный человек думает, что это, вероятно, вечный двигатель. К этому классу также относится схема любого легкомысленного изобретателя.
- Настоящую машину можно рассматривать как вечный двигатель, если она просто работает в течение длительного времени. Примерами являются радиоактивный распад и вращение Земли. На самом деле они медленно разряжаются, так что это не настоящий вечный двигатель. Они вечны только в том смысле, что переживают жизнь или память человека. (См. технические примечания.)
- Среди машин, предназначенных для создания вечного двигателя, больше всего мошенников. Как правило, это любая чрезмерно сложная машина , работающая, якобы вечно, в совершенно таинственном цикле работы со скрытой работой (и скрытым источником энергии). Сокрытие частей работы якобы позволяет избежать раскрытия «проприетарных» знаний о машине, но также позволяет избежать раскрытия изобретателя как подделки. Примерами являются двигатель Кили (конец 1800-х годов) и машина Э.П. Уиллис (1850 г.). Кили однажды предположил, что он «Кили, величайший мошенник девятнадцатого века».
- Большой класс схем составляют машины, которые постоянно разбалансированы , так что толчок заставляет машину работать вечно или, возможно, даже ускоряет ее. Эти машины обычно остаются только на стадии проектирования. Если они будут построены, они могут стать машинами типа 5 выше, особенно после того, как разочарованный изобретатель осознает необходимость возмещения расходов. Виллар де Оннескур рисовал проекты таких машин. Семь столетий спустя и более чем одно столетие за пределами понимания того, почему такая машина никогда не заработает, изобретатели продолжают попытки заставить неуравновешенное колесо крутиться.
Рисунок 3. Рисунок вечно разбалансированного колеса. Иногда очень трудно объяснить механическую неисправность, которая не позволяет этим машинам работать. Гораздо легче атаковать их нарушения первого закона термодинамики.
Пожилой фермер из Миннесоты 3 предпринял последнюю из известных мне попыток построить разбалансированную машину. Он работал в течение 20 лет над большим железным колесом, окруженным дюжиной велосипедных колес, с пружинами, которые постоянно перемещали велосипедные колеса к главной оси или от нее.
В 1973 году его колесо не сделало больше 12 оборотов, прежде чем остановилось. Однако наш миннесотец, не испугавшись, продолжает.
«…это нехватка оборудования, что меня сейчас связывает», — говорит он. «Я заказал им камеры несколько недель назад и еще не получил их. Но я думаю, что они могут быть теми». - Машины, основанные на неправильном понимании измерения . В этих машинах изобретатель вычисляет вечный двигатель, он его фактически не наблюдает. Примером может служить мотор Гарабеда Гирагосяна, который перепутал энергию с мощностью. Суть его машины заключалась в том, чтобы вкладывать энергию в машину в течение длительного времени при малой мощности и отбирать энергию в течение короткого периода времени при большой мощности. Ему удалось убедить себя вместе с некоторым большинством в Конгрессе, что иметь большую пиковую выходную мощность, чем пиковую входную мощность, — это то же самое, что получить дополнительную энергию. Важна энергия. Использование пиковой мощности в качестве показателя энергии только запутало всех, включая изобретателя.
Холодный синтез, хотя и не вечный двигатель, является еще одним примером вводящих в заблуждение измерений. Флейшман и Понс рассчитали очень небольшой избыток энергии после внесения огромных поправок в свои данные и пришли к выводу, что это должно быть получено из термоядерного синтеза, хотя были доступны более правдоподобные объяснения. - Машины без потерь и трения являются распространенными конструкциями. Одним из них является водяной насос замкнутого цикла Фладда, который поднимал воду в резервуар с помощью ахимедова винта и позволял воде вытекать из резервуара через водяное колесо, которое вращало винт для подъема воды (рис. 4). Чтобы эта машина работала вечно, мы должны исходить из того, что помол зерна не представляет потерь, равно как и потерь на трение. В 1570 году священник-иезуит Йоханнес Таисниерус сконструировал машину, основанную на магнитном камне, которая тянула бы железный шарик вверх по склону, где он падал через дыру, катился вниз по второму уклону обратно к исходной точке, чтобы начать путь вверх. первый наклон. Эту машину я рассмотрю в следующем разделе, так как она снова и снова появляется в статьях о вечном двигателе. Эти машины каким-то образом добывают энергию для компенсации потерь, но источника энергии нет.
Рисунок 4. Вечная водяная мельница Фладда. Эта машина нарушает первый закон термодинамики. На самом деле он мог работать только до тех пор, пока не иссякнет его первоначальный запас энергии, полученный от лакея, заполнявшего верхний резервуар.
- Более тонкий класс машин не получает энергию из ниоткуда и не исключает трения. Тем не менее они невозможны. Эти машины забирают тепло из резервуара, выполняют работу и больше ничего не меняют во Вселенной. Они имеют замкнутый цикл работы, возвращающий все детали в исходное состояние. Предложения по поводу такого рода машин были распространены до того, как люди поняли то, что мы сейчас называем вторым законом термодинамики. Примером может служить аммиачный двигатель Джона Гэмджи.
Гэмджи придумал двигатель для приведения в движение кораблей, использующий аммиак в качестве рабочей жидкости. Жидкий аммиак кипит при низкой температуре, например, значительно ниже температуры морской воды. Гэмджи предложил котел на жидком аммиаке для поглощения тепла морской воды при температурах до 0°C. При этой температуре его пар расширяется в 4 раза, пока его давление не сравняется с атмосферным. Все это время он двигает поршень, который может вращать винт корабля. По мнению Гэмджи, аммиак теперь так сильно расширился и проделал такую большую работу, что стал холодным и конденсируется в жидкость, чтобы начать цикл заново.
Чего Гэмджи и его покровители не понимали, так это того, что расширенный аммиак холодный, но недостаточно холодный, чтобы конденсироваться. Он должен отводить некоторое дополнительное тепло в более холодный резервуар для дальнейшего охлаждения. Но более холодного резервуара нет, и конденсата никогда не происходит. Машина никогда не завершает более половины цикла. - Вечные лампы. Здесь машина представляет собой процесс (сгорание). Фортунио Личети (1577-1657) на протяжении всей жизни занимался изучением этих ламп, так много которых якобы было найдено в старых гробницах, склепах и храмах. Орд-Юм тратит несколько страниц на изучение способов объяснения наблюдения за вечными лампами. Это слишком серьезное внимание к фантазии. Вполне вероятно, что такой лампы никто никогда не наблюдал. Они принадлежат к царству мифов, как единороги и звери-полулюди.
Я нашел изображение вечной лампы на экзотическом сайте в Интернете. Вы можете посетить его, нажав на вечный огонь. Пожалуйста, вернитесь, хотя.
Вечный двигатель и термодинамика
Термодинамика, разработанная на основе анализа машин и процессов. Физики и математики превратили ее в строгую науку, но ее аксиомы выведены из сотен лет опыта.
Физики и инженеры рассматривают вечный двигатель точно и абстрактно. На самом деле они рассматривают понятие «машина» настолько абстрактно, что под это определение подходят машины, процессы, сигналы или даже алгоритмы. Для них любая машина, нарушающая один из законов термодинамики, — вечный двигатель. Они классифицируют вечный двигатель, по какому закону он нарушает. Таким образом, машина, нарушающая первый закон термодинамики, является вечным двигателем первого рода. Машины, нарушающие второй закон термодинамики, — это вечные двигатели второго рода и т. д.
В физике очень мало идей, достаточно важных, чтобы называть их законами. Четыре закона термодинамики особенно важны и полезны. В свое время я изучал патенты для промышленной компании. Вопрос, на который я должен был ответить, звучал так: «Будет ли работать этот процесс или та машина? Должны ли мы покупать этот патент?» Большинство машин или процессов слишком сложны, чтобы их можно было проанализировать напрямую за короткое время. Однако законы термодинамики применимы к их действию и значительно упрощают их анализ. Анализ начинается с абстрагирования машины или процесса от его входов, потерь и выходов. Тогда к нему просто применить законы термодинамики; и если машина нарушает один из законов, мы можем вернуть патент изобретателю с вежливой благодарностью.
Вечные двигатели обычно относятся к первому или второму типу. Однако существует нулевой закон термодинамики, а также третий закон. Я не знаю никого, кто писал бы описания вечных двигателей нулевого и третьего рода. Какими они будут?
Машины первого рода
См. первый закон в заключительных примечаниях.
Первый закон термодинамики касается энергии, работы и теплоты. Машины тоже имеют дело с энергией, работой и теплом. Машина имеет запас энергии. Когда машина работает, она делает только одну из двух вещей с этим запасом энергии. Он либо работает, либо производит отработанное тепло. Сумма первоначальной энергии, выполненной работы и отработанного тепла должна быть равна константе. Это то, что мы имеем в виду, говоря, что энергия сохраняется. Откуда физики знают, что энергия сохраняется?
Они не знают этого абсолютно, но 300 лет экспериментов и наблюдений за машинами никогда не давали ни одного достоверного контрпримера.
Вечные двигатели первого рода нарушают эту идею сохранения энергии. Самая очевидная машина, подобная этой, — вечная лампа. Он производит тепло или свет, но никогда не истощает для этого резервуар энергии. Он добывает энергию из небытия. Другой простой пример — несбалансированное колесо, особенно несбалансированное колесо с тормозом, предотвращающим его ускорение. Если бы крошечный толчок колеса заставлял его ускоряться, тогда колесо имело бы больше энергии при вращении, чем было вложено в него работой от толчка. Еще раз, он добывает энергию из ниоткуда.
Неуравновешенные колеса представляют собой особенно интересные машины первого рода, потому что конструкции для них встречаются очень часто. Мы можем взглянуть на них с двух разных точек зрения. Во-первых, предположим, что эти машины работают благодаря гравитации. Наш опыт с гравитацией состоит в том, что нам нужно, чтобы некоторое количество массы упало на некоторое расстояние к Земле, чтобы получить от нее энергию. Водяные колеса, сифоны и турбины действуют по этому принципу, так как в каждом из них вода падает на некоторое расстояние к земле. В частности, сифон не работает, если его выходной конец находится выше входного.
С другой стороны, разбалансированное колесо работает так, что ни одна из его частей не падает постоянно на землю. Таким образом, он не может черпать энергию из гравитационного поля. Точно так же в вечной водяной мельнице Фладда нет воды, которая постоянно падает. Он добывает энергию из ниоткуда и представляет собой вечный двигатель первого рода.
Другим примером является несбалансированное колесо нашего изобретателя-фермера из Миннесоты. Он мог бы описать свою разбалансированную машину с другой точки зрения. Цель создания чего-то неуравновешенного состоит в том, чтобы создать крутящий момент, когда машина приведена в движение. Этот крутящий момент каким-то образом возникает из-за того, как части машины меняют положение при вращении колеса. Крутящий момент умножается на скорость вращения, чтобы компенсировать потери от трения.
Скептику почти всегда приходит в голову разоблачать разбалансированные машины, объясняя, почему нет крутящего момента для их ускорения. Нелегко прямо показать механический недостаток, но это может быть единственным способом убедить истинных сторонников вечного двигателя, потому что они не согласятся с тем, что какой-либо из законов термодинамики применим к их машинам. С другой стороны, легко показать, что у этих машин нет другого источника энергии, кроме работы, затраченной на их первоначальное вращение. Первый закон требует, чтобы они никогда не ускорялись, а реальность трения означает, что они даже не могут вечно вращаться равномерно. Они просто вытягивают энергию из своего начального состояния. Водяное колесо Фладда получает свою первоначальную энергию от какого-то лакея, который тянул воду в верхний резервуар. Неуравновешенное колесо достигает этого с начального толчка.
Машины второго рода
Первый закон требует, чтобы все машины имели источник энергии, но не ограничивает, сколько этой энергии машина может использовать для работы. Можно ли все это использовать для работы? Может ли машина иметь 100% КПД?
Еще до того, как они узнали о первом законе, инженеры заметили, что машины выполняют меньше работы, чем количество потребляемой ими энергии. В частности, тепловые двигатели всегда отбрасывают некоторое количество отработанного тепла. Например, автомобильный двигатель всегда нагревает окружающий воздух, нагревает воду в своем радиаторе, выбрасывает тепло через выхлопную трубу и т. д. Второй закон гарантирует, что никакая умная конструкция не может полностью устранить эти потери.
Прототип машины второго типа — аммиачный мотор Гэмджи. Он приводит в движение корабль, который просто забирает тепловую энергию из океана для собственного питания. Очевидно, что это не нарушает первый закон, потому что океан содержит много тепловой энергии. Корабль просто извлечет часть его, оставив после себя холодный след. Потери от трения в гребных винтах и валах корабля немедленно вернут часть этой энергии в океан. Остановка корабля в порту назначения превратит остаток в тепло и вернет его в океан. Корабль просто заимствовал бы энергию для своего путешествия из океана. Опыт показывает, что такую машину построить невозможно.
Вечные двигатели второго рода работают, извлекая энергию в какой-то момент своего цикла, используя ее для работы, но в конце цикла все возвращается в исходное состояние без изменений. Создается впечатление, что вы можете доставлять энергию вечно. Реальные машины и процессы навсегда изменяют вселенную. Инженеры измеряют это изменение как энтропию; а второй закон требует, чтобы любой реальный процесс увеличивал энтропию Вселенной. Два знакомых примера покажут, что это значит.
Можно уменьшить энтропию в течение части машинного цикла или части машины, но оставшийся цикл производит более чем достаточно энтропии, чтобы компенсировать это. Например, можно уменьшить энтропию, охладив внутренности холодильника, но только за счет создания гораздо большей энтропии в проводке, двигателе и компрессоре, которые приводят в действие холодильник.
Все знакомы с потоком тепла. Если мы поместим вместе предметы разной температуры, мы всегда заметим, что все предметы имеют одинаковую температуру. Никогда не бывает так, чтобы среди объектов, находящихся при одной температуре, одни спонтанно стали горячими, а другие — холодными. В первом случае энтропия Вселенной, как и ожидалось, возрастает; а во втором случае уменьшается. Вторая ситуация может иметь место только в том случае, если бы тепло могло самопроизвольно перетекать от холодных тел к горячим. Таким образом, второй закон означает, что тепло всегда самопроизвольно переходит от горячего к холодному. Это делает разницу температур типом силы, которая вызывает поток тепла. Очевидно, можно направить тепло из холодного места, например, из внутренней части холодильника, в более теплую кухню; но это происходит только в том случае, если мы вкладываем работу в цикл через электрический двигатель.
Какое отношение это имеет к двигателям не очевидно, но сейчас попробую объяснить. Чтобы заставить тепловую машину работать, мы должны заставить поступать в нее тепловую энергию. Единственный способ сделать это — подключить его к горячему резервуару. Тепловая энергия будет поступать в двигатель, который преобразует часть этого тепла в работу. Однако если не делать ничего, кроме поглощения тепла, энтропия уменьшится. Таким образом, тепловой двигатель должен отводить отработанное тепло в другой резервуар, и единственный способ сделать это — иметь резервуар, который холоднее двигателя. Кроме того, поскольку двигатель использовал часть тепловой энергии для работы, в этот холодный резервуар нужно отвести меньше тепла, чем было поглощено из горячего. Таким образом, чтобы использовать отведенное тепло для компенсации уменьшения энтропии из-за поглощения, резервуар для отработанного тепла должен быть намного холоднее, чем горячий. Чем больше разница температур между двумя резервуарами, тем больше работы мы можем выполнить с двигателем и при этом увеличить энтропию. Большие перепады температур приводят к большой «тепловой силе», необходимой для эффективной работы машины.
На рис. 5 показан чрезвычайно упрощенный анализ идеального двигателя; тот, который физики и инженеры называют двигателем Карно. В четырех сегментах, составляющих цикл, двигатель поглощает тепло, совершает внешнюю работу, отдает тепло и, наконец, поглощает часть своей собственной способности к работе, возвращаясь в исходное состояние. Он представляет собой наиболее эффективную тепловую машину из всех возможных, поэтому Рудольф Дизель специально спроектировал свой двигатель так, чтобы он приближался к этому циклу. Я вернусь к этому рисунку, когда буду обсуждать машины третьего закона.
Рис. 5. Цикл на диаграмме T-S (температура-энтропия) для представления процесса Карно. Я добавил метки, чтобы идентифицировать 4 отдельных сегмента цикла, чтобы сделать его сопоставимым с двигателем, например, с дизельным двигателем.
Машины прочие
Как я уже говорил, физики начинают считать законы термодинамики с нуля и не останавливаются до трех. Существуют ли машины нулевого и третьего рода? Что это за машины? Я не знаю никаких дискуссий о машинах, кроме первого или второго типа; Итак, то, что сейчас следует, является чистой спекуляцией.
Машины нулевого вида.
Нулевой закон термодинамики касается теплового равновесия. В нем говорится, что температура является мерой теплового равновесия, и эта температура работает следующим образом. Пусть «А», «В» и «С» будут тремя разными вещами. Если «А» находится в тепловом равновесии с «В» («А» и «В» имеют одинаковую температуру), а «В» находится в тепловом равновесии с «С» («С» и «В» имеют одинаковую температуру ), то «А» и «С» также должны находиться в тепловом равновесии («А» и «С» имеют одинаковую температуру). Этот закон настолько разумен, что мы все можем задаться вопросом, зачем он нам вообще нужен. Тем не менее, без него у нас нет оснований для использования термометра. Сейчас я покажу, какое отношение это имеет к вечному двигателю.
Помните, что разница температур означает, что тепло будет спонтанно течь между двумя объектами, а поток тепла также означает, что мы можем совершать работу. Предположим, что «А» и «С» — это небольшие резервуары для хранения тепла; как водяные бани, например. Подача или отвод тепла от них изменит их температуру. Предположим, что «В» — это огромный резервуар. Никакое количество тепла, извлекаемое из него или отводимое в него, никогда не изменяет его температуру.
Машина нулевого закона зависит от истинности следующей схемы. Резервуары «А» и «В» имеют одинаковую температуру, а «В» и «С» имеют одинаковую температуру, но «А» и «С» не имеют одинаковой температуры. Затем мы можем отсоединить «А» и «С» от большого резервуара, соединить их вместе через маленький двигатель. Резервуары «А» и «С» будут передавать тепло, запускать двигатель и в конечном итоге достигать одинаковой температуры. Теперь снова подключите их к «B», чтобы снова начать процесс. Эта машина будет работать вечно, и это машина нулевого типа.
Наше обсуждение до сих пор носит абстрактный характер, но мы можем найти примеры таких машин, заметив, что их существенной особенностью является то, что тепло (энергия) течет по бесконечному циклу. Невозможные машины, такие как вечная водяная мельница Мориса Эшера (рис. 2) или проточная колба Р. В. Хайнце 4 , являются машинами нулевого типа. Невозможный класс на самом деле идеально подходит, потому что нулевой закон утверждает что-то как физически, так и логически разумное; так что отрицание этого должно вести прямо к невозможности.
Еще кое-что, что я заметил в машинах нулевого закона, но не считал важным, пока недавно не нашел статью о машинах нулевого закона 11 , это то, насколько они похожи на машины второго закона. Например, если мы скроем все детали, касающиеся моей гипотетической машины с нулевым законом, за исключением работы, производимой тепловой машиной, то машина с нулевым законом будет выглядеть точно так же, как машина, которая забирает тепло из резервуара, выполняет работу и больше ничего не делает. . Другими словами, это похоже на вторую судебную машину. Если можно построить машину нулевого закона, то можно построить машину второго закона.
Машины третьего рода
См. третий закон в заключительных примечаниях.
Люди формулируют третий закон по-разному. Нернст сформулировал это так: «… изменение энтропии процесса, действующего между состояниями равновесия, стремится к нулю при абсолютном нуле…» Поскольку я ничего не объяснял об энтропии или равновесии и не собираюсь этого делать, третий закон легче понять, если я сформулирую его так: «… ни один процесс не может достичь абсолютного нуля за конечное число шагов…»
Третий закон прожил пеструю жизнь, как выразился Земанский 5 , полную споров и путаницы. Прошло около тридцати лет с тех пор, как Нернст впервые провозгласил ее, чтобы большинство физиков наконец пришли к согласию относительно ее формулировки и значения. Некоторые, как Рольф Хаазе, утверждают, что в некоторых случаях 3-й закон следует непосредственно из 1-го и 2-го законов, иногда 3-й закон сложнее, чем теорема Нернста, и, в любом случае, 3-й закон не достоин быть называется законом. С другой стороны, C.B.P. Финн утверждает, что следствия 3-го закона наблюдаются экспериментально, и это свидетельствует о его справедливости и важности.
До сих пор я не касался математики, но чтобы проиллюстрировать вечный двигатель третьего рода, мне нужно немного математики. Второй закон гласит, что теплообмен приводит к изменению энтропии. Математически изменение энтропии dS, когда небольшое количество тепла (dQ) поступает в резервуар при температуре T, равно dS = dQ/T. В данном случае важно то, что преобразование нашего уравнения в dQ = TdS показывает, что знание изменения энтропии и температуры вдоль кривой в плоскости T-S эквивалентно знанию того, сколько тепла было передано, когда машина или процесс развивались вдоль изгиб. Поскольку тепло и энергия имеют одни и те же единицы измерения, интегрирование TdS также представляет собой обмен энергией. С помощью графика, отображающего T в зависимости от S, человек может анализировать работу машины или процесса. Заметьте также, что в перестановке второго закона я упустил из виду проблему того, что происходит, когда Т равно нулю; эта проблема становится очевидной через мгновение.
График зависимости T от S, показанный на рис. 5, физики называют циклом Карно. Он представляет собой идеальную машину, которая работает, отводя некоторое количество тепла из высокотемпературного резервуара и отводя отработанное тепло в низкотемпературный резервуар. Отброшенное тепло недоступно для работы в данном цикле; Итак, машина имеет КПД менее 1,0. Ни одна из деталей машины не имеет в настоящее время никакого значения, за исключением того, что двигатель Карно является наиболее эффективным тепловым двигателем, работающим между двумя резервуарами.
Количество работы, совершаемой двигателем Карно, равно площади, заключенной в цикле. Поскольку цикл Карно оперирует прямоугольным циклом в плоскости TS, вычисления тривиальны. Работа равна изменению в S раз (T 90 202 ч 90 203 -T 90 202 c 90 203 ), в то время как отведенное тепло равно изменению в S раз T 90 202 ч 90 203 . Таким образом, эффективность становится 1-T c /T h . Эффективность 1 возможна, если T c равно абсолютному нулю. Возможность отводить отработанное тепло в резервуар при абсолютном нуле позволяет построить машину с КПД, равным 1, без нарушения второго закона; или, другими словами, построить машину, которая забирает тепло из резервуара, работает и не оказывает никакого другого воздействия на вселенную. 2-й закон выполняется, поскольку бесконечно малое количество тепла, отводимого в резервуар при Т c =0 может увеличить энтропию в достаточной степени, чтобы компенсировать уменьшение, которое произошло при отборе тепла из высокотемпературного резервуара. Вот тут-то нас и укусит деление на ноль в определении энтропии. Отсутствие третьего закона оставляет дверь в мастерскую вечного двигателя приоткрытой. Вечный двигатель третьего рода — это двигатель с холодным резервуаром при абсолютном нуле.
Однако для практического использования такого холодного резервуара машина должна достичь абсолютного нуля за конечное число шагов. Это означает, что две кривые постоянной энтропии на рис. 5 (называемые изоэнтропами) должны достигать абсолютного нуля, не пересекаясь, как это изображено пунктирными кривыми на рис. 5. Заявление Нернста отрицает эту возможность. Третий закон закрывает эту последнюю лазейку в термодинамике.
При обсуждении машин первого закона я заявил, что такие машины работают только до тех пор, пока они не исчерпают свой первоначальный запас энергии. Например, разбалансированное колесо будет вращаться до тех пор, пока трение не исчерпает свой первоначальный запас кинетической энергии. Однако что, если мы сможем создать машину, в которой нет трения? Если дать ему толчок, то он может крутиться, не нарушая ни одного закона термодинамики, и без трения будет крутиться вечно. Следовательно, у нас есть вечный двигатель, если только мы не пытаемся извлечь из него полезную работу. К счастью, никому еще не удавалось избежать рассеивания какого-либо рода — трения, вязкости, электрического сопротивления — в какой-либо машине или процессе, работающем на принципах классической физики. Это рассеивание фактически означает, что машина отводит тепло в какой-либо резервуар — подшипник, резистор, смазку — выше абсолютного нуля. Предложение машин без трения составляет предложение машин третьего рода.
Наконец, у меня есть пример третьей законной машины, связанной с широко распространенной научной фантастикой. Это идея о том, что наши телевизионные сигналы просочились в космос, и что какая-то развитая раса на планете в 30 световых годах от нас приняла эти случайные сигналы и может ретранслировать их обратно к нам. Путь передачи от Земли к далекой звезде является каналом связи, и когда скорость передачи информации превышает пропускную способность канала, в передаче вскоре преобладают ошибки. По мере того, как сигнал распространяется далеко в космос, плотность его энергии уменьшается. Он остается заметным только до тех пор, пока он различим на фоне неба или пока его не скроют тепловые шумы в приемнике. Конечно, этот момент зависит от многих вещей, но давайте возьмем разумный пример. Предположим, что телевизионный передатчик может передавать мощность в один миллион ватт во всех направлениях. Предположим, что информационный контент в старой черно-белой телевизионной передаче требует полосы пропускания 5 МГц, как раз той, которую предоставляет FCC. Наконец, предположим, что у наших космонавтов есть параболическая антенна диаметром один километр, подключенная к приемнику с коэффициентом шума 3K. Тогда информативность транслируемого сигнала превышает пропускную способность канала связи на орбите Плутона. За Плутоном трансляция засыпана снегом. Для расшифровки телевизионной программы на еще больших расстояниях требуется фоновая температура и коэффициент шума приемника, которые ниже космического микроволнового фона. Предложение, чтобы космонавты могли смотреть старые передачи Я люблю Люси на любом расстоянии, если они просто ждут достаточно долго, предлагает, чтобы пространство и приемник имели эффективную температуру 0K; что это машина третьего рода.
Текущее состояние технологии вечного двигателя
Орд-Юм утверждает, что интерес к вечному двигателю угасает. Он думает, что это так, потому что современная жизнь дает так много отвлекающих факторов, что у нас нет ни времени, ни желания думать о вечном двигателе. Возможно, с уходом из жизни лудильщика и интерес к нему угас. Судя по всему, Орд-Хьюм не слишком усердно искал мастеров. Они есть во всем Интернете. Что касается интереса к вечным двигателям, то он также не посещал ярмарки свободной энергии или холодного синтеза. До сих пор существует огромный интерес к предметам, подобным вечному двигателю. Реклама работает в 1967 вывел из кустов 41 изобретателя вечных двигателей 6 . Интересно, что большинство предложенных конструкций имели разбалансированные колеса. High Energy Research и Lindsay Publications продают видеоролики, документы и книги о вечном движении. Мир мошеннических энергетических устройств процветает.
Даже если бы всеобщий интерес к вечному двигателю угасал, он по-прежнему является вечной темой для авторов научных колонок. Однако иногда описания и анализы сбивают с толку больше, чем сам вечный двигатель. Что кажется правдой, так это то, что анализ вечного двигателя идет по давно установленным путям и иногда упускает из виду, почему какая-то схема не работает. Несколько примеров, взятых из научно-популярной прессы, иллюстрируют это.
Автор журнала Radio Electronics Magazine, например, жаловался в 1992 году, что он получает несколько запросов в неделю на информацию о вечном движении 7 .
«Глупо искать системы свободной энергии», — говорит он.
Я согласен, потому что знаю, что это невозможно. Однако научный обозреватель считает это глупостью, потому что
«…это ускорит продолжающуюся энтропийную смерть планеты. »
Он подразумевает, что вечное движение первого рода, разновидность свободной энергии, возможно, но нежелательно с точки зрения окружающей среды. Это ужасное рассуждение от человека, который в остальном технически проницателен.
Две машины, представленные в колонке OMNI несколько лет назад, еще раз иллюстрируют мою точку зрения 8 . Один даже не вечный двигатель, а другой вызывает недоумение, почему он не работает. Мои протесты автору колонки заслужили мне упрек типа «позвольте-повторюсь-потому что вы-очевидно не понимаете».
Гравитационная машина Schadewald
Связь между G и 9 см. в заключительных примечаниях.0119 г .
Боб Шадевальд, научный писатель, предположительно предложил эту штуковину в качестве первоапрельской шутки. Однако анализ редактора OMNI 8 не совсем точно отражает это.
Машина Шадевальда представляет собой кривое колесо, начинающееся тяжелым концом вверх. Очевидно, что кто-то должен был приложить некоторую энергию к этому колесу, чтобы привести его в такое положение. Итак, колесо начинается с некоторой энергии. Теперь, если колесу позволить вращаться, эта потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию (вращение). На самом деле, мы можем сказать это точно. Колесо набирает скорость до тех пор, пока его кривизна не окажется ближе всего к земле, затем оно замедляется, пока не вернется в исходное положение. Если H — это максимальная разница высот центра тяжести машины при ее повороте, тогда mgH — это максимальное количество кинетической энергии в нижней части каждого поворота, которая преобразуется обратно в потенциальную энергию по мере того, как вращение поднимает тяжелая сторона колеса снова. Это просто циклическое преобразование механической энергии между двумя формами.
Но Шадевальд добавляет сбивающий с толку элемент, он предполагает, что постоянная всемирного тяготения G уменьшается со временем. Что это делает?
По словам Шадевальда, я полагаю, с иронией, и некоторых более поздних авторов, это делает его колесо вечным двигателем, потому что оно постоянно набирает энергию. Он рассуждает так: если г 1 — это ускорение свободного падения в конце одного цикла вращения, а г 2 — это значение в конце следующего цикла, то г уменьшается при каждом обороте. листья мг 1 H>мг 2 H . Машина якобы набирает энергию вращения с каждым оборотом. Это ложный аргумент, поскольку он не учитывает всю энергию. Я уже говорил, что mgH — максимальная кинетическая энергия в конце каждого цикла. По словам Шадевальда, это также максимальный прирост энергии колеса. Если мы добавим энергию вращения к потенциальной энергии в любой точке вращения, мы обнаружим, что две суммы складываются в константу.
Нам не нужно предлагать что-то столь же экзотическое, как отказ G построить эту машину. Мы могли бы разместить машину Шедевальда в грузовом отсеке космического корабля «Шаттл» и высвободить ее, когда корабль пройдет максимальную «перегрузку» во время запуска. Когда шаттл выйдет на орбиту, машина Шедевальда будет вести себя так же, как если бы G должны были снизиться до нуля. Конечно, трение в конце концов останавливает двигатель Шадевальда, но это не относится к делу. Гравитационная машина Шадевальда представляет собой не более чем маховик, который вращается и, как ожидается, будет вращаться вечно при отсутствии трения. С каждым оборотом некоторое вращение переносится на следующий оборот. В конце концов наше перекошенное колесо вращается плавно (даже если подшипники ощущают циклическую силу). Но эта вращательная энергия не возникла спонтанно, и она не имеет ничего общего с уменьшением Г . Потенциальная энергия изначально была заложена в машину еще тогда, когда G было G , и теперь это энергия вращения. Медленное снижение значения G позволяет колесу, в конце концов, вращаться с постоянной скоростью; но кроме этого он ничего не делает. Нарушений термодинамики нет. Ни о каком вечном двигателе здесь вообще не может быть и речи.
Рис. 6. Двигатель Taisnierus Lodestone. Это главный предмет обсуждения вечного двигателя. К сожалению, люди увязают в объяснении механических недостатков устройства вместо того, чтобы объяснить, почему оно нарушает второй закон термодинамики.
Магнитный двигатель Taisnierus
Вторая машина, которую часто плохо объясняют, — это машина Йоханнеса Тайснируса, которую я показываю на рис. 6 выше. Постоянный магнит (магнит) тянет железный шарик вверх по склону. Но в наклоне есть дырка, в которую мяч, по глупости, все же падает. Это возвращает мяч вниз по горке через нижнее отверстие на склон, где он возобновляет подъем обратно к магниту. Бесконечное вращение мяча якобы является вечным движением.
При анализе того, почему эта машина не будет работать, редактор OMNI повторяет тот же ошибочный анализ, который использовал Angrist 2 (см., тем не менее, первую из моих заметок для пересмотра этого). Он говорит,
«…любой магнит, достаточно сильный, чтобы подтянуть мяч вверх по пандусу, вытянет мяч через отверстие. Это кажется очевидным 8 . ..»
Это неочевидно и упускает из виду то, почему машина невозможна. Это говорит о том, что машина не будет работать, потому что в ее механической конструкции есть изъян. Это вечный двигатель или просто неудачная конструкция? Это объяснение ускользает от анализа машины как термодинамической невозможности.
Вполне возможно построить наклон так, чтобы сила магнетизма вверх по плоскости превышала силу тяжести, направленную вниз по плоскости. Мяч закатит самолет. В равной степени возможно, чтобы магнитная сила в месте расположения отверстия, направленного вверх, была меньше, чем сила тяжести прямо вниз по трубе. Затем мяч упадет в отверстие. В какой-то момент трубка имеет меньший наклон, чем плоскость, потому что она доставляет мяч обратно на плоскость, поэтому мяч сначала будет ускоряться вниз по трубе, затем замедляться, затем катиться по наклонной плоскости, а затем снова катиться по плоскости, как пока он может избежать нижнего отверстия. Таким образом, пока мы пренебрегаем трением и потерями, можно сконструировать машину для вечного цикла. На самом деле фальшивый вечный двигатель, о котором я упоминал во вводной части, якобы работает по тому же принципу. Много лет назад в колонке любителей ученых были проекты магнитных машин, очень похожих на конструкцию Тайснируса, которые вели себя как вечные двигатели, за исключением того, что у них был скрытый источник энергии.
Почему же тогда машина в том виде, в каком ее спроектировал Тайснирус, не работает? Причина в том, что мяч будет терять небольшое количество энергии на трение во время каждого цикла. Таким образом, мяч остановится в другом месте на рампе, чем в том, где он начал. Чтобы вернуть мяч точно в исходную точку, требуется, чтобы что-то добавило немного энергии, чтобы переместить мяч в нужную точку. В противном случае мяч в конце концов остановится где-нибудь на нижней рампе. Небольшое количество энергии, добавляемой за каждый цикл, не позволяет настоящей машине стать вечным двигателем.
Некоторые необычные темы
Мусоропровод
У моего знакомого профессора из Университета Юты было много творческих предложений по проектам. Кроме того, он был ужасным шутником и мог говорить самые возмутительные вещи с невозмутимым видом.
Однажды он предложил построить дымоход из какого-нибудь легкого материала, например кевлара, через атмосферу, и откачать дымоход с помощью вакуумного насоса. На его нижний конец ставим шлюз. Складываем мусор в воздушный шлюз, открываем вакуумную сторону и выдуваем мусор далеко в космос. Он поклялся, что после эвакуации дымоход будет работать вечно. Все содержимое шлюза выдувается, оставляя шлюз готовым для следующей загрузки одноразовых подгузников. Я рассмеялся, думая, что все это шутка. Он даже не улыбнулся. Он серьезно или дергал меня за ногу? Не знаю; но, каковы бы ни были его намерения, его схема представляет собой пример использования термодинамики для изучения процесса.
Такую машину довольно сложно тщательно проанализировать. Откройте шлюз, и мусор и воздух разлетятся повсюду. Чем именно все заканчивается, сказать непросто. Несмотря на эту сложность, легко показать, что эта машина не будет работать так, как рекламируется. Если это так, то он становится вечным двигателем первого рода. Видите ли, мы можем отправить мусор в космос, где у него много как потенциальной энергии в силу его высоты над землей, так и кинетической энергии в силу того, что он достиг орбитальной скорости. Мол, мы можем делать это бесконечно. Однако эта энергия должна откуда-то браться, но единственная первоначальная работа, которую мы проделали, — это выкачать воздух из дымохода. Таким образом, мы предлагаем выполнять произвольный объем работы за счет ограниченного начального запаса энергии. Схема похожа на вечную водяную мельницу. Это машина первого рода.
Рис. 7. Создатель дождя, предложенный Хосе Пейшото, на необитаемом острове. Два слоя воздуха представляют собой сухой воздух, который также может быть прохладным, C d , покрывающий тонкий слой теплого влажного воздуха W m . Как только мы наполним трубку плавучим воздухом, машина сможет работать сама по себе, получая энергию от разницы плотностей влажного и сухого воздуха.
Вечный создатель дождя
В 1960-х годах Хосе Пейшото, известный климатолог, предложил ближневосточным инженерам взять под контроль гидрологический цикл и построить вечный генератор дождя. На рис. 7 показана его схема. Трубка из какого-то легкого материала, например кевлара, поднимается прямо на высоту около 3000 м. Влажный воздух всегда в изобилии тонким слоем у берегов Ближнего Востока. Если мы вначале каким-то образом направим часть этого воздуха в дымоход, он будет остывать по мере подъема и выливать свою влагу дождем. Вскоре снизу начинает течь теплый влажный воздух; прохладный, сухой воздух, выходящий сверху; и непрекращающийся поток пресной воды, собирающийся на земле.
Конечно, это звучит как вечный двигатель. Это один?
Создатель дождя не является машиной первого рода. Машина первого рода производит неограниченную работу при скромном начальном запасе энергии. В генераторе дождя мы обеспечиваем скромную начальную энергию, нагнетая теплый влажный воздух в дымоход. Однако, как только он работает сам по себе, генератор дождя подключается к собственному источнику энергии. Это скрытая теплота водяного пара во влажном воздухе.
Это машина второго рода? Еще раз ответ нет; потому что он поглощает тепло из высокотемпературного резервуара, влажного воздуха, а часть отбрасывает в отток холодного воздуха. Фактически, мы можем нарисовать диаграмму T-S для его работы, зная, каков воздух на входе и выходе. Я не решаюсь начать обсуждение того, как это сделать, но на рис. 8 показана примерная схема генератора дождя. Участок цикла, помеченный цифрой 1 в кружке, представляет собой часть цикла, которая проявляется в самой машине. Здесь влажный воздух поднимается вверх по тому, что метеорологи называют «псевдоадиабатой». Остальные три части цикла происходят вне генератора дождя. Секция 2 возникает, когда холодный сухой воздух, выходящий из верхней части дымохода, смешивается с окружающей средой и излучает тепло в космос. Участок 3 происходит, когда этот смешанный воздух снова опускается к поверхности океана, а участок 4 возникает, когда воздух набирает тепло и влагу с поверхности океана на обратном пути в создатель дождя.
Судя по этому описанию и диаграмме, генератор дождя ведет себя так же, как ураган, разрушивший дом, и имеет примерно такую же эффективность.
Рис. 8. Диаграмма температура-энтропия генератора дождя. Я описываю в тексте четыре отдельных раздела его цикла.
Тектоника плит
Вопрос «Что является движущей силой тектоники плит?» занимает умы геофизиков уже 40 лет. Есть несколько возможных источников энергии, но большинство геофизиков, вероятно, согласятся с тем, что тепло, вытекающее из мантии на поверхность, является вероятным кандидатом. Рисунок 9это мультфильм о том, как это работает. Горячий материал поднимается из глубин мантии к основанию литосферы в верхней мантии по спрединговому хребту. Здесь она течет вбок, отбрасывая на всем пути тепло. Это тепло передается на поверхность земли. По мере охлаждения литосфера утолщается. В конце концов литосфера каким-то образом вынуждена вернуться в мантию, где она должна расплавиться, снова смешаться с основным материалом и снова появиться миллионы лет спустя на хребте. Когда материал опускается и перемешивается, он поглощает тепло.
Таким образом, тектонический цикл плит является тепловым двигателем. Количество отбрасываемого им тепла составляет 0,04 Вт/м 2 в среднем по всей земле, что кажется совсем незначительным, если учесть, что этой энергии достаточно только для одной лампы для чтения на каждые 100 м 2 . Солнечная энергия в десять тысяч раз больше.
Ситуация еще хуже, потому что второй закон термодинамики говорит, что не вся эта энергия полезна для работы. Нижняя и верхняя мантии имеют небольшую разницу температур между собой. Возможно, температура колеблется от 1500К до 1300К. Тектонический двигатель, вероятно, имеет гораздо меньший КПД, чем двигатель Карно, но даже двигатель Карно, работающий между этими температурными пределами, имеет КПД всего 15%. Таким образом, как тепловая машина, тектоника плит страдает от низкой плотности энергии, что еще больше усугубляется низким тепловым КПД. Неудивительно, что плиты движутся так медленно.
Какие еще существуют возможности? Возможно, низкая температура, при которой отводится тепло, меньше 1300К. Возможно, некоторое количество тепла, проводимого через литосферу, особенно вблизи спрединговых хребтов, помогает тектоническому двигателю за счет теплового расширения. Даже если бы эффективная температура холодного резервуара составляла 1000 К, двигатель мог бы иметь КПД не более 30%. Это все еще маломощный мотор.
Ряд геофизиков предполагают, что различия в плотности между различными материалами, показанными на рисунке 9запустить тектонический двигатель. Обратитесь к мультфильму еще раз. Вблизи спредингового хребта вещество верхней мантии при плавлении меняет свой состав (фракционируется). Я обозначил эту область штриховкой на рисунке. Этот материал с низкой плотностью поднимается и кристаллизуется, образуя океаническую кору. По мере того как литосфера стареет, охлаждается и утолщается, ее нижняя часть претерпевает фазовый переход в плотную форму материала. Я показал это штриховкой на погруженной плите. Этот плотный материал погружается обратно в мантию и ускоряет циркуляцию материала 9.0045 10 .
На первый взгляд кажется, что это предложение дает огромное количество потенциальной энергии для тектонического двигателя. Однако, если она продолжает работать в этом цикле, тектоника плит представляет собой вечный двигатель, потому что рабочая жидкость проходит цикл, заканчиваясь там, где она началась, в неизменном виде, не изменив ничего во Вселенной, кроме выделения некоторого количества тепла. Тепловой поток, опять же, является единственным необратимым изменением, которое демонстрирует эта модель, что ограничивает ее эффективность до эффективности двигателя Карно.
Есть и другие возможности. Возможно, в дополнение к тепловому потоку происходит постоянное химическое изменение. То есть менее плотный материал постоянно включается в кору, в то время как более плотный материал медленно оседает в нижнюю часть мантии или ядра. Это могло бы расшевелить мантию. С другой стороны, могут быть и другие механические источники энергии. Например, приливное сопротивление может преобразовать часть вращения Земли в циркулирующий материал в мантии.
Каким бы ни был окончательный ответ, анализ тектоники плит как механизма с помощью термодинамики, вероятно, даст удивительные результаты.
Рис. 9. Рисунок тектонической машины плит, которая приводит к океаническому спредингу, субдукции на краях плит и островодужному вулканизму. Заштрихованными отмечены места, где происходит фазовый переход и сопровождающее его изменение плотности.
Насколько горячими мы можем сфокусировать солнечные лучи?
Последний пример необычен, потому что он связан с проблемой, которая не связана с машинами или работой. Маленькие мальчики, как мы знаем, любят сжигать предметы с помощью увеличительных линз, фокусируя на них солнце. Можно ли сделать этот фокус горячее самого солнца?
Предположим на мгновение, что фокус горячее солнца. Тогда можно построить следующую штуковину. Сосредоточьте солнечный свет на каком-то входе в тепловую машину. Поскольку мы предполагаем, что этот фокус более горячий, чем само солнце, тепло будет спонтанно возвращаться к солнцу. Итак, мы можем организовать поток тепла через двигатель, чтобы он совершал какую-то работу и отводил отработанное тепло обратно к солнцу. Другими словами, солнце является источником тепловой энергии, а также является свалкой отработанного тепла. Это аммиачный двигатель Gamgee, снова созданный при очень высокой температуре. Это машина второго рода. Наше предположение, что фокус мог стать таким горячим, явно неверно.
Библиография
- 1. Артур В.Г.Х. Орд-Юм. 1977. Вечный двигатель: история навязчивой идеи. Пресса Святого Мартина. Нью-Йорк. (цитата Кили, стр. 147)
- 2. С.В.Ангрист. 1968. Вечные двигатели. науч. Являюсь. 218:114-122, январь.
- 3. Newsweek. Человек в движении. 82:84, № 5 73.
- 4. Р. В. Хайнце. 1948. Почему не работает вечный двигатель. науч. Дайджест. 24:42-46. Август.
- 5. Земанский М. Температуры очень низкие и очень высокие. Дувр. 1964.
- 6. М. Ламм. 1967. Ура человеческому духу, человеческому духу, человеческому духу… Esquire 68:142-143, декабрь. Ламм отмечает, что изобретатели вечных двигателей никогда не сотрудничают друг с другом, поэтому они обречены создавать одни и те же вещи снова и снова.
- 7. Д. Ланкастер. Снова вечный двигатель. Радио. Электр. 63:77-79, февраль 1992 г.
- 8. С. Моррис. 1990. Вечный двигатель — почему эти машины остановятся? ОМНИЙ 12:98-99, июль.
- 9. К. Б. Хикс. 1961. Почему они не работают? Являюсь. Наследство. 12:78-83 апрель.
- 10.Р. А. Керр. 1995. Поверхность Земли может двигаться сама. Наука. 269, 1214-1215.
- 11.Р.К. Вангнесс. 1971. Вечный двигатель нулевого рода. AJP 39, 898-900.
Технические примечания:
Сверхпроводимость также кажется примером процесса, который длится вечно. Большинство учебников по физике объясняют, что сверхпроводимость не является вечным двигателем, потому что это не классический эффект. Это макроскопический квантовый эффект — вроде атома размером с комнату, а мы знаем, что атомы вечны. Они не «стекают». Однако мне кажется, что неизбежные несовершенства сверхпроводника и его окружения почти гарантируют, что этот макроскопический атом в конце концов остановится.
Повторное чтение Ангриста показывает, что его заявление о дефекте магнитного двигателя не ошибочно, а двусмысленно. Он заявляет: «Любой магнит, достаточно сильный, чтобы тянуть мяч вверх по пандусу, будет слишком сильным, чтобы позволить ему упасть обратно в исходную точку». Вы можете видеть, что, прочитав заявление Морриса, я был готов сделать тот же вывод из Энгриста. Теперь я вижу, что Энгрист не говорит того, что ему приписывает Моррис, но я все еще не уверен, что Энгрист имеет в виду.
Как уравнение dU = dQ — dW формулирует первый закон термодинамики? Я уверен, что это кажется загадкой для студентов-физиков. Что делает тайну еще глубже, так это то, что ключ к ее пониманию никогда не находится в поле зрения самого уравнения. Вот что я считаю ключом к пониманию этого дифференциального утверждения:
dQ, количество тепла, поступающее в цикл на коротком отрезке, не является точным дифференциалом. Если мы возьмем систему вокруг замкнутого цикла, то Q по циклу не равно нулю, и его значение зависит от пути, пройденного по циклу.
дВт, количество работы, выполненной на коротком отрезке цикла, также не является точным. Опять же, W вокруг замкнутого цикла зависит от выбранного пути.
dU — это точный дифференциал . Его значение вокруг замкнутого цикла равно нулю. Таким образом, неточность Q равна минус неточности W на любом выбранном пути. Мы можем преобразовать Q и W друг в друга в любом замкнутом цикле, но мы не можем сделать из одного больше, чем используем другого.
Свидетельством чего-то вроде третьего закона является то, что теплоемкость всех реальных веществ приближается к нулю, когда температура приближается к абсолютному нулю. Это препятствует тому, чтобы dQ в дифференциальной формулировке второго закона (dS=dQ/T) вызывало бесконечность dS, когда T приближается к нулю; и препятствует тому, чтобы бесконечно малое количество тепла, отброшенное при абсолютном нуле, удовлетворяло второму закону.
Связь между ускорением свободного падения g и универсальной гравитационной постоянной G равна g 1 =MG/(R e 2 ) где; M = масса Земли, а R e — ее радиус.
Однако в предложении Шадевальда есть что-то странное. Предположим, что G не уменьшается плавно, как предлагает Шадевальд. Предположим, что оно внезапно падает, когда тяжелый конец колеса начинает катиться вниз, а затем остается постоянным. По-видимому, колесо не будет иметь кинетическую энергию в нижней точке цикла, равную потере потенциальной энергии. Куда уходит эта энергия?
Другие документы
Эти ссылки предоставлены Анатолием Сухольдским. Это очень интересные статьи по термомеханике, но они достаточно технические.
- Концепция возобновляемого цикла
- Движущие силы вибрации
- Капиллярные движущие силы
Вечный двигатель — Литературно-издательский центр
12,95 $ Купить Книга
О книге
- Автор: Пол Шербарт; Транс. by Andrew Joron
- Reviewed By: Peter Selgin
- Genre: Nonfiction
- Publisher: Wakefield Press
- Published: 2011
- Pages: 112
Book Review
In this видео, размещенном на YouTube, норвежец с седой бородой, в очках и довольно мудрого вида демонстрирует сложное устройство Руба Голдберга, которое он изобрел: множество дисков, роторов, рычагов, фланцев, магнитов, пружин, противовесов и противовесов, соединенных друг с другом. на центральной цилиндрической дорожке или свисает с нее, вокруг которой (очевидно) вечно катится сверкающий металлический шар. Это единственная машина raison d’étre, , чтобы этот маленький шарик продолжал катиться: цель столь же простая, сколь и экстраординарная, поскольку предполагается, что это делается без какого-либо источника энергии, кроме той, которая генерируется самим катящимся шариком. В двух словах, это устройство является — или претендует на звание — современным вечным двигателем.
Имя норвежского мудреца Рейдар Финсруд. В первую очередь, скульптор и художник, Финсруд в поисках вечного двигателя был — за неимением лучшего слова — хобби. Тем не менее, как хобби, он относится к нему очень серьезно, достаточно серьезно, чтобы держать свое устройство запертым в хранилище, которое дало бы королевским ювелирам много ночей крепкого сна. Делает ли он это для защиты своего детища от нарушителей патентных прав или для того, чтобы разоблачители не обнаружили электродвигатель, спрятанный под его основанием, еще неизвестно.
Мечта о вечном двигателе так же стара, как Средневековье, и самая ранняя известная конструкция такой машины приписывается индийскому математику XII века Бхаскаре, который придумал колесо с изогнутыми полыми спицами, наполненными ртутью, так что когда-то колесо приводилось в движение, тяжелая жидкость перетекала с одного конца каждой спицы на другой, заставляя колесо продолжать движение. Со времен колеса Бхаскары было создано бесчисленное множество других устройств, и некоторые из самых способных умов в истории — от Леонардо да Винчи до Роберта Бойля и Николы Теслы — сумели с ним справиться, и это несмотря на тот факт, что такой инструмент нарушает как первое, так и второе. Вторые законы термодинамики: 1) закон сохранения энергии, утверждающий, что общее количество энергии в замкнутой системе всегда остается постоянным, и 2) закон энтропии, утверждающий, что мера деградации энергии и материя во Вселенной никогда не уменьшается. Если говорить очень упрощенно: 1) бесплатных обедов не бывает и 2) ничто хорошее не длится вечно.
Если что-то и вечно, так это настойчивость, с которой сторонники вечного двигателя («вечные» их называют) пренебрегают общепринятой мудростью, приравнивая ее к тупоумию и обширным теориям заговора. На небосводе перпетых чудаков и чокнутых ни одна звезда не сияет ярче Пауля Шербарта (1863-1915). Хотя он так и не приблизился к изобретению вечного двигателя, Шеербарт чертовски старался. Он записал свои многочисленные попытки и неудачи в книге под названием The Perpetual Motion Machine: 9.0512 История одного изобретения , первоначально опубликованная в 1910 году и недавно переведенная на английский язык с немецкого Эндрю. Книга сама по себе является чем-то вроде чуда, которое вполне может закрепить репутацию ее автора — не как изобретателя невозможных машин, а как протодадаиста, на девять лет предвосхитившего художественное движение, давшее нам Тристана Тцара, Марселя Дюшана и других. сторонники непочтительности и бессмыслицы ради искусства.
Вечный двигатель (то есть книга) — скромное изобретение ( есть противоречие в терминах: скромная книга человека, решившего изобрести вечный двигатель). Английское издание состоит всего из 112 страниц и, словно подчеркивая его скромность, издатели придали книге карманные размеры и непритязательную обложку синего цвета. Что касается того, что внутри, Йорон характеризует это как запись от первого лица «двух с половиной лет истерики воображения». Книга, проиллюстрированная непреднамеренно забавными рисунками изобретателя пером и тушью и свободно цитирующими из его журналов в реальном времени, документирует ряд личных неудач, приведших к глобальной катастрофе, которой стала Первая мировая война. Как говорит нам Джорон в своем предисловии:
Через четыре года после публикации истории об изобретении [Шербарта] Европу охватила Первая мировая война — первая промышленная война, которая привела к массовой гибели пятнадцати миллионов человек. Шеербарт, который, не колеблясь, объявил о своем пацифизме в разгар наращивания. . . получил нервный срыв при известии о нарастающей бойне. Когда в 1915 году он потерял сознание и умер на руках жены, ходили слухи, что он уморил себя голодом в знак протеста против войны.
Но предшествовавшая этой катастрофе «двухгодичная истерика» полна насмешливого юмора и невинного оптимизма неуемного духа. Есть что-то мило-детское в человеке, который, увлеченный своей наивной верой в науку и железной верой в человечество и будущее, пишет:0004
Кто-то когда-то предложил выкопать строки теоремы Пифагора в колоссальном масштабе в песках Сахары, чтобы дать марсианам понятный знак. Возможно, теперь можно подумать о том, чтобы установить линии perpets [слово Шербарта для вечных двигателей] на расширенной ширине в семь миль, как маяки через пустыню.
Но блестящий энтузиазм Шеербарта постоянно подрывается беспощадной реальностью, что его машина не работает. Строкой позже в той же тетради он пишет:
Как забавно, что такие линии еще не могут быть реализованы — колесо c кажется мне все более и более сомнительным.
По определению, великое произведение искусства — это произведение, которое утверждает и живет согласно своим собственным качествам. Пока он не изобретет свою собственную категорию, он сопротивляется классификации. Carlyle Sartor Resartus — именно такая работа; «Кольца Сатурна » Себальда — более свежий. И теперь к этому списку избранных можно добавить книжечку Шеербарта. Все эти книги новаторские не только (достаточно взглянуть на пантеон вечных двигателей, чтобы увидеть, что новизна не обязательно означает успех), но и потому, что они делают то, для чего предназначены великие произведения искусства: заставляют нас столкнуться с незнакомой эмоцией. Читая книгу Шербарта, мы не совсем знаем, как себя чувствовать. Должны ли мы смеяться над его неумелостью или плакать о его наивности? Автор нас обманывает или серьезно рассуждает о вечных двигателях? Мы читаем мемуары сумасшедшего или хитрый фантастический роман? Это философия или сатира? Или вообще что-то другое?
Хотя он был архитектором с особым интересом к дизайну стекла, и хотя он писал романы, пьесы, стихи и критические статьи, совсем не ясно, считал ли Шеербарт свою книгу произведением искусства и что именно он имел в виду, публикуя Это. Ясно только то, что он считал свое «изобретение» — машину и книгу о ней — одним и тем же. На протяжении всей книги слова «машина» и «история» используются как синонимы («Если из этой истории ничего не выйдет»). Это стирание различия между целеустремленным объектом и произведением искусства и есть то, чего достиг Дюшан, когда в 1917 лет — через семь лет после того, как Шеербарт опубликовал свои мемуары — он представил фарфоровый писсуар с подписью «Р. Матт» для выставки в Обществе независимых художников. Дюшан знал, что делал. Трудно сказать, знал ли Шеербарт, но то, что ему это удалось, несомненно.
Поскольку изобретение Шеербарта и его книга — одно целое, мы остаемся с парадоксом: так же очевидно, как одна неудача, другая — оглушительный успех, книга, которая, в силу своей скромности и новизны, вероятно, будет жить дальше. если не навечно, то надолго.
О рецензенте
Книга Питера Селгина « Уроки утопления » получила в 2007 году премию Фланнери О’Коннор. Он также написал роман, две книги по художественной литературе. Его мемуары «90 119 Признаний левши, 90 120» вошли в шорт-лист премии Уильяма Сарояна. Он преподает в Антиохийском университете и является доцентом творческого письма в колледже и государственном университете Джорджии.
вода — Капиллярный вечный двигатель
Вопрос
Изменено
6 месяцев назад
Просмотрено
3к раз
$\begingroup$
Кто-нибудь может понять, что не так с этим вечным двигателем? Какая его часть нарушает физику? Я нашел это на веб-сайте некоторое время назад, и я не мог понять, что с ним не так. Спасибо и наслаждайтесь!
Кстати, вот сайт: https://www.lockhaven.edu/~dsimanek/museum/capillar.htm
- вода
- поверхностное натяжение
- вечное движение
- капиллярное действие
$\endgroup$
3
$\begingroup$
Ответ очень прост.
При увеличенном диаметре капиллярной трубки капиллярность теряется/уменьшается в зависимости от диаметра. Вода больше не будет подниматься до большего диаметра в верхней части капиллярной трубки, и сифон не может работать, если его входной конец не будет погружен в воду.
$\endgroup$
$\begingroup$
Вот кое-что, что я нашел, потому что в настоящее время изучал этот вопрос. 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. Если вы все еще не в курсе, то вот сайты, которые мне помогли.
https://www.livescience.com/55944-вечные-движения-машины.html
[https://www.britannica.com/science/thermodynamics/Isothermal-and-adiabatic-processes#ref510518
Надеюсь, это было полезно
$\endgroup$
2
$\begingroup$
Я выкачиваю жидкое мыло из бочек с помощью шлангов и электрических насосов, так что мне нетрудно разобраться. Конец сифона должен быть ниже источника, который он откачивает. Вы можете прекрасно перекачивать из A в B, поскольку B ниже, чем A, но соединение A с C приводит к тому, что B становится выше, а соединение двух фактически приведет к тому, что более высокий пул будет перекачиваться назад к нижнему. Когда мне нужно получить точный вес на весах, я использую электродвигатель, чтобы накачать дополнительное мыло, и как только я его выключаю, он начинает перекачивать назад, пока я не закрываю клапан. Представьте себе небольшой бассейн, представляющий собой контейнер, который я наполняю, используя бассейн на дне в качестве бочки, А — это электродвигатель, а на участке между А и С есть запорный клапан. Если моторы не форсируют вверх, гравитация толкает его обратно вниз.
$\endgroup$
$\begingroup$
A, B и C являются частью одного водоема.
- B будет перекачиваться в C через A под действием силы тяжести
- C поднимется до A благодаря капиллярному действию
Поток в сифоне больше, чем в капилляре, поэтому B будет сливаться в C через A, пока B не окажется ниже впускной трубы, и поток прекратится.
$\endgroup$
$\begingroup$
У вас есть стрелки назад, чтобы это был сифон с вечным двигателем.
Трубопровод должен быть закрыт, а линия A должна быть прямой, чтобы сифон мог течь из B в C.
Аристотель учил нас, что вода будет искать свой собственный уровень.
Вода будет продолжать течь, поскольку она ищет уровень от C до B.
Уровень воды B выше, чем C, позволяет сифону течь под действием силы тяжести на более низкий уровень, пока C и B не станут равными.
Если бы B снабжался постоянным источником, таким как река, а C оставался открытым для перелива при заполнении или питании притоков, эта конфигурация могла бы работать непрерывно.
$\endgroup$
Твой ответ
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
вечных двигателей — почему они не работают? | Деванш Миттал | Интуитивная физика
Около 1159 года нашей эры математик по имени Бхаскара Ученый нарисовал эскиз колеса, содержащего изогнутые резервуары для ртути. Он рассудил, что по мере вращения колес ртуть будет стекать на дно каждого резервуара, в результате чего одна сторона колеса будет постоянно тяжелее другой. Дисбаланс заставит колесо вращаться вечно. Рисунок Бхаскары был одним из первых проектов вечного двигателя, устройства, которое может работать бесконечно долго без какого-либо внешнего источника энергии. Представьте себе ветряную мельницу, производящую ветер, необходимый для вращения. Или лампочка, свечение которой обеспечивало собственное электричество. Эти устройства захватили воображение многих изобретателей, потому что они могут изменить наши отношения с энергией. Например, если бы вы могли построить вечный двигатель, в котором люди были бы частью совершенно эффективной системы, он мог бы поддерживать жизнь бесконечно долго. Есть только одна проблема. Они не работают.
Все идеи вечных двигателей нарушают один или несколько фундаментальных законов термодинамики, раздела физики, описывающего отношения между различными формами энергии.
первый закон термодинамики говорит, что энергию нельзя создать или уничтожить. Вы не можете получить больше энергии, чем вложили. Это сразу исключает полезный вечный двигатель, потому что машина может производить ровно столько энергии, сколько потребляет. Не осталось бы ничего, чтобы привести машину в действие или зарядить телефон.
Но что, если вы просто хотите, чтобы машина продолжала двигаться? Изобретатели предложили множество идей. Ни один из них не работает.
Даже если бы инженеры каким-то образом смогли разработать машину, не нарушающую первый закон термодинамики, она все равно не работала бы в реальном мире из-за второго закона термодинамики . Второй закон термодинамики говорит нам, что энергия имеет тенденцию распространяться посредством таких процессов, как трение. Любая настоящая машина будет иметь движущиеся части или взаимодействия с молекулами воздуха или жидкости, которые будут генерировать незначительное трение и тепло даже в вакууме. Это тепло представляет собой убегающую энергию, и оно будет продолжать высасываться, уменьшая энергию, доступную для движения самой системы, пока машина не остановится.
Различные виды вечных двигателей можно разделить на следующие категории, и здесь мы видим, почему они обречены на провал, учитывая наше нынешнее понимание науки.
- Вечный двигатель первого рода производит работу без затрат энергии. Таким образом, нарушается первый закон термодинамики: закон сохранения энергии.
- Вечный двигатель второго рода — машина, самопроизвольно преобразующая тепловую энергию в механическую работу. Когда тепловая энергия эквивалентна произведенной работе, это не нарушает закон сохранения энергии. Однако это нарушает более тонкий второй закон термодинамики (см. также энтропию). Отличительной чертой вечного двигателя второго рода является то, что задействован только один тепловой резервуар, который самопроизвольно охлаждается без передачи тепла более холодному резервуару. Это превращение теплоты в полезную работу без какого-либо побочного эффекта невозможно согласно второму закону термодинамики.
- Вечный двигатель третьего рода обычно (но не всегда) определяется как двигатель, который полностью устраняет трение и другие диссипативные силы, чтобы поддерживать движение навсегда (из-за его инерции массы). Такая машина должна удовлетворять как минимум трем следующим свойствам.
Машина не должна иметь «трущихся» частей: Любая движущаяся часть не должна касаться других частей. Это из-за трения, которое будет создано между ними. Это трение в конечном итоге приведет к тому, что машина потеряет свою энергию в виде тепла.
Машина должна работать в вакууме (без воздуха): Причина этого связана с причиной, перечисленной в первом. Эксплуатация машины в любом месте приведет к потере энергии машины из-за трения между движущимися частями и воздухом. Хотя потери энергии из-за трения о воздух очень малы, помните, мы говорим здесь о вечных двигателях, если есть механизм потерь, в конце концов, машина все равно потеряет свою энергию и выйдет из строя (даже если это займет много времени, много времени).
Машина не должна издавать никаких звуков: a Звук также является формой энергии; если машина издает какой-либо звук, это означает, что она также теряет энергию.
Создать такую машину невозможно, так как в механической системе невозможно полностью устранить диссипацию, как бы система ни приблизилась к этому идеалу.
До сих пор эти два закона термодинамики мешали любой идее вечного двигателя и мечтам об идеально эффективном производстве энергии, которые они подразумевали. Тем не менее, трудно однозначно сказать, что мы никогда не откроем вечный двигатель, потому что мы еще очень многого не понимаем во Вселенной. Возможно, мы найдем новые экзотические формы материи, которые заставят нас пересмотреть законы термодинамики. Или, может быть, существует вечное движение в крошечных квантовых масштабах. В чем мы можем быть достаточно уверены, так это в том, что мы никогда не перестанем искать. На данный момент единственное, что кажется действительно вечным, — это наш поиск.
Ниже приведены некоторые популярные предложения по вечным двигателям, которые могут показаться убедительными на первый взгляд, но при детальном анализе они противоречат как минимум одному из законов термодинамики.
Существуют концепции и технические проекты, которые предлагают «вечный двигатель», но при более тщательном анализе выясняется, что они на самом деле «потребляют» какой-то природный ресурс или скрытую энергию, такую как фазовые изменения воды или других жидкостей или небольшие естественные температурные градиенты, либо просто не могут выдерживать неограниченную эксплуатацию. В общем, извлечь работу из этих устройств невозможно.
Вот некоторые примеры таких устройств:
- Игрушка-питьевая птица функционирует за счет малых температурных градиентов окружающей среды и испарения. Работает до тех пор, пока вся вода не испарится.
- Водяной насос на основе капиллярного действия работает при малых градиентах температуры окружающей среды и перепадах давления пара. С «капиллярной чашей» предполагалось, что капиллярное действие будет поддерживать течение воды в трубке, но поскольку сила сцепления, которая втягивает жидкость вверх по трубке, в первую очередь удерживает каплю от выпуска в чашу, поток не является вечным.
- Радиометр Крукса состоит из частичного вакуумного стеклянного контейнера с легким пропеллером, приводимым в движение градиентами температуры (индуцированными светом).
- Любое устройство, получающее минимальное количество энергии от окружающего его естественного электромагнитного излучения, например двигатель на солнечной энергии.
- Любое устройство, работающее от изменения давления воздуха, например, некоторые часы (часы Кокса, часы Беверли). Движение высасывает энергию из движущегося воздуха, который, в свою очередь, получает энергию от воздействия.
- Часы Atmos используют изменения давления пара хлористого этила в зависимости от температуры для завода часовой пружины.
- Устройство, работающее на радиоактивном распаде изотопа с относительно длительным периодом полураспада; такое устройство, вероятно, могло бы работать в течение сотен или тысяч лет.
- Оксфордский электрический колокол и свая Карпена, приводимые в движение сухими свайными батареями.
- В накопителях энергии маховика «современные маховики могут иметь время выбега при нулевой нагрузке, измеряемое годами».
- После вращения объекты в космическом вакууме — звезды, черные дыры, планеты, луны, спутники со стабилизированным вращением и т. д. — очень медленно рассеивают энергию, что позволяет им вращаться в течение длительного времени. Приливы на Земле рассеивают гравитационную энергию системы Луна/Земля со средней скоростью около 3,75 тераватт.
- В некоторых квантово-механических системах (таких как сверхтекучесть и сверхпроводимость) возможно движение с очень малым трением. Однако движение останавливается, когда система достигает равновесного состояния (например, весь жидкий гелий достигает одного и того же уровня). Точно так же эффекты, кажущиеся обращенными вспять энтропии, такие как сверхтекучие вещества, поднимающиеся по стенкам контейнеров, действуют за счет обычного капиллярного действия.
В некоторых случаях мысленный эксперимент предполагает, что вечное движение возможно благодаря принятым и понятным физическим процессам. Однако во всех случаях при рассмотрении всей соответствующей физики был обнаружен недостаток. Примеры включают:
- Демон Максвелла: Первоначально это было предложено, чтобы показать, что второй закон термодинамики применим только в статистическом смысле, путем постулирования «демона», который может выбирать энергичные молекулы и извлекать их энергию. Последующий анализ (и эксперимент) показал, что невозможно физически реализовать такую систему, которая не привела бы к общему увеличению энтропии.
- Броуновский храповик: В этом мысленном эксперименте нужно представить себе гребное колесо, соединенное с храповым механизмом. Броуновское движение заставит окружающие молекулы газа ударяться о лопасти, но храповик позволит ему вращаться только в одном направлении. Более тщательный анализ показал, что при рассмотрении физического храповика в таком молекулярном масштабе броуновское движение также повлияет на храповик и заставит его случайно выйти из строя, что не приведет к чистому выигрышу. Таким образом, устройство не будет нарушать законы термодинамики.
- Энергия вакуума и энергия нулевой точки. Чтобы объяснить такие эффекты, как виртуальные частицы и эффект Казимира, многие формулировки квантовой физики включают фоновую энергию, которая пронизывает пустое пространство, известную как вакуум или энергия нулевой точки. Способность использовать энергию нулевой точки для полезной работы в широком научном сообществе считается лженаукой. Изобретатели предлагали различные методы извлечения полезной работы из энергии нулевой точки, но ни один из них не был признан жизнеспособным, никакие заявления об извлечении энергии нулевой точки никогда не подтверждались научным сообществом, и нет никаких доказательств того, что нулевая энергия точечная энергия может быть использована в нарушение закона сохранения энергии.
Ссылки
1. Почему вечные двигатели никогда не работают? — Нетта Шрамм
2. Объяснение науки: физика вечных двигателей
3. Вечный двигатель.
Почему нет вечных двигателей
Почему нет вечных двигателей
См. также:
- статья в Википедии о вечном двигателе
- peswiki.com, вики-мониторинг
вечные двигатели и другие исследования в области альтернативной энергетики - overunity.com, обсуждение
доска, на которой люди пытаются воспроизвести вечный двигатель - магнитный двигатель, подробнее
машины, с упором на магниты и электричество - Музей
Неработоспособные устройства
Что это такое
Мой школьный учитель химии сказал нам, что есть три закона
термодинамика: ничего нельзя получить даром, нельзя выиграть,
и ты должен проиграть. Первый закон гласит, что вы не можете производить материю или
энергия из ничего; они сохраняются. Во втором указано количество
энтропия во Вселенной может только возрастать. Третий отмечает, что
трение существует, поэтому энтропия действительно увеличивается. ( Записка 20 лет спустя:
это совсем не то, что говорит третий закон. )
Вечные двигатели — это машины, которые должны не подчиняться
один из законов термодинамики. Обычно это второй закон, который
люди хотят сломаться, обратив вспять поток энтропии. Энтропия – это
количество беспорядка во Вселенной. (Некоторые утверждают, что нарушают первый
закон, они создают энергию из ничего. я таких здесь не рассматриваю)
Почему нельзя сконструировать вечный двигатель
Второй закон термодинамики на самом деле не аксиома. Может быть
выводится из других законов физики. Это приложение
принцип подсвечника.
- Известные законы природы обратимы, т.е.
state предыдущее состояние определяется однозначно. - Это означает, что если вы начинаете с n возможных состояний, после любого
количество времени у вас все еще будет n возможных состояний. - Для каждого состояния, похожего на что-то отличное от тепла, существует
миллионы состояний, похожих на тепло. - Следовательно, любой процесс будет отображать не более одного из миллионов тепла
указывает на что-то похожее на работу. И только за счет
отображение равного количества рабочих состояний в тепловые состояния. Почти все
время тепло остается теплом. Вы не можете сопоставить все тепловые состояния с работой
состояния, они просто не подходят.
Когда-то я видел опубликованное доказательство второго закона, основанное на
квантовая механика. Вместо того, чтобы рассуждать о n состояниях, он представлял
множество возможных состояний как объем в 6-мерном пространстве (3 для
пространство, 3 для скорости), и показал, что объем остается постоянным
со временем. (Хм, мне кажется, что опубликованное доказательство покрывает
непрерывное пространство, в то время как мой набросок доказательства был более квантовым, но
что я знаю.)
Это по-прежнему позволяет создавать вечные двигатели, но не
разработан. Если вам удастся построить его, вы гарантированно станете
не в состоянии объяснить это, используя известные законы физики.
работы по утилизации
Но подождите. Любой, кто использует вечный двигатель, хотел бы
сделать что-то с работой после того, как она была извлечена из тепла. Если
вы рассматриваете такую систему в целом, рабочие карты к тепловым картам к
Работа. Количество возможных состояний не уменьшается.
Это предполагает, что можно сделать машину, которая постоянно
совершает полезную работу, не требуя посторонней энергии. Ключ в том, чтобы
всегда знать, в каком состоянии вы находитесь, и убедиться, что полезные состояния
всегда сопоставляйте с полезными состояниями. Примером такой машины является
квант
компьютер.
максимальная универсальная энтропия
Вселенная является замкнутой системой, и энтропия продолжает увеличиваться,
так что в конечном итоге он достигнет максимальной энтропии и останется там, верно?
Неправильный. Это постоянно расширяющаяся система, и максимальная
возможная энтропия продолжает увеличиваться по мере того, как объем Вселенной
увеличивается. Дельта между текущей универсальной энтропией и максимальной
универсальная энтропия продолжает расти. Уии!
Как выяснить, почему определенный дизайн не
работа
Обычно вечный двигатель можно использовать для освещения
лампочка. Поместите его в закрытую систему, которая постоянно освещает
лампочка. Машина должна преобразовывать тепло и свет, генерируемые
в электричество, чтобы продолжить работу лампочки.
Обычно есть вторая машина, похожая на первую
машина работает задним ходом. Обычно вы получаете это, останавливая все
частицы и посылая их в обратном направлении. И обычно в эту секунду
машина должна быть вечным двигателем по тем же причинам, что и
первая машина.
Эта вторая машина является вечным двигателем, но
по очень странной причине. Лампочка постоянно поглощает тепло
и свет, преобразуя его в электричество. И (вот главное
часть), машина продолжает преобразовывать электричество в тепло и свет.
Это то, что должно произойти? Нет? ну разберись как там
происходит, и вы поняли, почему первоначальный вечный двигатель
машина не будет работать.
Некоторые конструкции вечных двигателей
Почему они не работают? (Я включаю решения. Скажите мне, если
вы не хотите видеть решения. Я думаю, что решений больше
интереснее самих рисунков)
- Катализатор эндотермической химической реакции .
Предположим, у вас есть реакция AB + тепло <-> A + B, которая благоприятствует A + B.
Такие реакции существуют, например, растворение соли в воде. Находить
катализатор этой реакции. Уменьшает энтропию, поэтому катализатор
благоприятствует АВ+тепло. Когда AB+тепло высвобождается
в раствор, он снова распадается на А+В, поглощая тепло. У тебя есть
тепло, выделяющееся на катализаторе и поглощаемое остальными
решение. Запустите термопару. (Март 2008 г. Мое предыдущее решение для
почему это не сработает, было неправильно. Я сказал, что это прекратится, потому что
катализатор не производил тепло, но я сказал, что катализатор способствует
A+B->AB+тепло, поэтому катализатор выделяет тепло. Кроме того, катализируется
существуют реакции, которые и поглощают, и выделяют тепло, погуглите
«эндотермический катализатор». Те катализируемые реакции, которые поглощают энергию
необходимо снабжать энергией, например, лучистым теплом или
какая-то другая реакция, или они остановятся.) - Температура кипения . Заполните поршень
газ высокого давления при температуре кипения. Позвольте ему расширяться адиабатически
к низкому давлению. Температура газа не может упасть (она находится на
температура кипения), поэтому он конденсируется в жидкость или твердое тело. Что занимает
до гораздо меньшего объема. Снова сожмите поршень (довольно легко, только
несконденсированный газ необходимо сжимать). Дайте газу нагреться
снова вверх и испариться. Повторение. Это преобразует окружающее тепло в
полезная работа. (Решение — температура кипения зависит от давления.
Градиент кривой давления/температуры для точки кипения равен
тот, который запрещает этот вечный двигатель. «Стерлинг
Двигатель» — это настоящий двигатель, работающий по похожему принципу. ) - Две металлические пластины . Есть две металлические пластины
рядом друг с другом в вакууме в магнитном поле, с изолированным
провод (проходящий через лампочку) между ними, обе пластины
сидит на огромном изоляторе. Электроны естественным образом спрыгивают с обоих
пластин, но из-за магнитного поля электроны с одной пластины
падают на другой, а те, что с другого, падают на изолятор. Так
у вас есть разность потенциалов, которая зажигает лампочку. (Решение
— подумайте о системе в целом. Изолятор в конечном итоге обертывается
вокруг, так что пластина A получает столько электронов, прыгающих с пластины B, сколько
тарелка B прыгает с тарелки A.) - Большое красное пятно Юпитера. Естественный результат Кориолиса
Воздействие на тела из газа или жидкости заключается в том, что они завихряются в одном направлении
имеют тенденцию распадаться на более мелкие вихри, но вихри в другом
направлении имеют тенденцию сливаться в более крупные вихри. Раскрутить систему.
Начиная с микроскопических вихрей в обоих направлениях (тепло), наблюдайте
возникают макроскопические движения. Если система достаточно большая, вы получите
устойчивый крупнейший вихрь, например большое красное пятно Юпитера. Установлен
вверх ветряные мельницы. (Решение — маленькие вихри Юпитера происходят от тепла
дифференциалы из-за солнечного света и внутреннего синтеза. Без доп.
источник энергии, с которым вы не получите маленьких вихрей для начала.) - Эллиптическое зеркало . Сделать зеркало, которое
представляет собой целый эллипс. Рассмотрим фотон, проходящий через одну из
очаги. Поскольку это эллипс, он будет отражаться через
другой фокус. Затем снова через первую и так далее. Примерно через 5
проходит, независимо от того, в каком направлении фотон стартовал, теперь
путешествуя по большой оси. Вырежьте маленькое отверстие в зеркале в
большая ось, большое отверстие вокруг малой оси, и пусть зеркало выровняется
свет для вас, который вы можете использовать как квази-лазерный луч. (Решение —
это работает только для света, который проходит точно через фокусы.
Автомобильные фары работают по аналогичному принципу.) - Применить магнитное поле . Возьми любой
объект, вообще любой объект. Поместите его в магнитное поле. Электроны
и ядра некоторых атомов выровняются с полем,
переворачивая их вращение (см. крутящий момент на цепи). Это уменьшает энтропию
в атомах. Спин сохраняется, поэтому объект в целом (или
магнит) начнет вращаться. Случайные атомные спины были
извлекается в макродвижение. (Решение — спин извлек это
путь мал по сравнению с энергией, выделяемой при приложении магнитного поля.
поле.) - Легкость и вес . Рассмотрим пустоту
штанга. Поместите тяжелый генератор в один конец. Покройте внутреннюю часть
другой конец с зеркалами, и поставить туда лампочку
генератор. Поместите штангу в космос и запустите генератор.
генератор имеет массу, он тяжелый, поэтому притягивает свет. Свет
не имеет массы, поэтому генератор не притягивается. Но свет делает
имеют импульс, и он отскакивает от штанги на стороне, ближайшей к
генератор. Штанга в целом ускоряется в направлении
генератор. Импульс не сохраняется. (Решение — гравитация
функция релятивистской массы, а не массы покоя. Релятивистская масса
м остаток / кв.(1-v 2 /c 2 ). Для света с
нулевая масса покоя, напомним e=mc 2 . М в этой формуле
релятивистская масса.)
Извините, я больше не могу делать обзоры вечных двигателей. Это доказало
быть слишком большой тратой времени. На данный момент у меня даже нет времени
реализовывать вещи, которые, как я знаю, будут работать и приносить пользу.
Несвязанные страницы на этом сайте:
- Содержание
- Ye Olde Каталог пародий бойскаутов
- Целочисленные хеш-функции
- Генератор псевдослучайных чисел с малым состоянием
- Стабильные орбиты вокруг двойной системы
звезды - проектирование дирижабля (педального
дирижабль) - Слыша голос Бога (через
коды Рида-Соломона) - Генетическое разнообразие человека и
Эволюция
Вечный двигатель — RationalWiki
Изображение Нормана Роквелла устройства «массового рычага» для выпуска Popular Science о вечном движении
Эта страница содержит слишком много утверждений без источников и нуждается в улучшении . Вечный двигатель нужна помощь. Пожалуйста, изучите утверждения статьи. Все, что заслуживает доверия, должно быть получено, а то, что не является, должно быть удалено. |
«» О вы, искатели вечного движения, сколько напрасных химер вы преследовали? Иди и займи свое место с алхимиками. |
— Леонардо да Винчи, 1494 |
Вечный двигатель или избыточное единство — это устройство, которое, исключая механическую поломку, способно работать в течение сколь угодно долгого периода времени без постороннего вмешательства или подвода энергии. Такое устройство никогда не было построено, поскольку концепция нарушает законы термодинамики. По сути, даже в «идеальной» машине со 100% КПД можно получить мощность, достаточную только для питания самой машины и не более . Усовершенствованной формой вечного двигателя является устройство с выходной энергией больше, чем входная энергия , известное как электронный насос. Однако в реальном мире всегда будет иметь место некоторая неэффективность, например, трение и нагрузка на саму машину, а это означает, что невозможно получить даже 100% эффективность.
Однако в воображении некоторых лжеучёных и откровенных мошенников таких проблем не существует. Патентное ведомство США запатентовало вечный двигатель, к большому удовольствию (или гневу) физиков. [1]
Вечные двигатели можно разделить на две категории — первого порядка и второго порядка:
- Машины первого порядка нарушают Первый закон термодинамики, они производят больше полезной энергии, чем в них вкладывается (их КПД больше 100%).
- Машины второго порядка нарушают второй закон термодинамики, они безубыточны по эффективности ввода/вывода энергии (их эффективность равна 100%).
Технически первый закон термодинамики допускает вечные двигатели второго порядка, а именно случай, когда холодный резервуар цикла Карно находится на абсолютном нуле. Абсолютный ноль, однако, практически — для всех намерений и целей — недостижимая температура, поскольку ее достижение было бы нарушением второго и третьего законов термодинамики.
Содержание
- 1 Как распознать мошенничество с вечным двигателем
- 2 энергетических цикла
- 3 физических примера
- 3.1 А орбиты планет?
- 3.2 Безреактивные подруливающие устройства
- 4 классических примера
- 4.1 Капиллярная чаша (самотекущая жидкость Бойля)
- 4.2 Колесо Бхаскары
- 5 Поплавковый ремень
- 6 См. также
- 7 Внешние ссылки
- 8 Примечания
- 9 Каталожные номера
Как обнаружить мошенничество с вечным двигателем[править]
Короче говоря, способ определить, является ли вечный двигатель подделкой и не соответствует заявленным требованиям, прост: он помечен как вечный двигатель . Любое заявление о вечном двигателе на первый взгляд обманчиво из-за фундаментальной физики. В лучшем случае это кто-то видит только иллюзию, потому что он не проверил ее должным образом, или в худшем случае они занимаются активным обманом и обманом заставляют людей поверить, что машина каким-то образом работает, иногда для того, чтобы продать ее.
Несмотря на это, многие изобретатели пытаются рационализировать свое изобретение вечного двигателя с помощью специальных пояснений. Например, Джо Ньюман утверждает, что его энергетическая машина на самом деле потребляет компоненты своих двигателей путем прямого преобразования материи в энергию. Популярный вариант для чрезвычайно распространенных двигателей с магнитным приводом, найденных на PESWiki, заключается в том, что они каким-то образом получают свою энергию, деполяризуя магнит. Конечно, такие источники энергии в любом случае не будут вечными, и есть также вопрос, могут ли они выполнять достойную работу. Поэтому необходимо настаивать на том, чтобы увидеть фактические характеристики и дизайн рассматриваемого устройства. Скорее всего, если изобретатель не поделится, идея неверна и может быть полным обманом.
Имейте в виду, что с правильно сбалансированным устройством можно имитировать вечный двигатель столько времени, сколько вам нужно, чтобы удерживать внимание аудитории. Конечно, такие устройства всегда мошеннические, поскольку они, очевидно, не являются вечными устройствами внутри, просто очень, очень экономичными и, вероятно, не способными на всю реальную работу.
Энергетические циклы[править]
Сразу должно быть понятно, почему вечный двигатель не работает.
Законы сохранения энергии в основном говорят, что любая энергия, которую вы получаете от системы, ограничена тем, сколько энергии вы в нее вкладываете. В случае сжигания ископаемого топлива энергия передавалась в топливо (смесь углеводородов) солнечным светом, который преобразовывался посредством фотосинтеза. Все, что мы делаем при сжигании топлива, — это берем этот продукт, обладающий некоторой энергией, и высвобождаем его путем реакции с кислородом. Точно так же с водородными топливными элементами мы расщепляем воду [примечание 1] (используя электричество, которое само должно откуда-то поступать) для образования кислорода и водорода, а затем реагируя на него, чтобы вернуть электрическую энергию в другой момент времени. Энергия, поступающая в систему и выходящая из нее, постоянно уравновешивается. Энергия солнечного света, используемая для преобразования воды и углекислого газа в ископаемое топливо, равна тому, что мы получаем, полностью сжигая их обратно до воды и углекислого газа. Энергия реакции водородного топливного элемента такая же, как энергия, вкладываемая в реакцию электролиза, в первую очередь, для расщепления молекулы воды. Вечный двигатель и большинство других форм теории свободной энергии настаивают на том, что эта стадия «входа энергии» либо не должна происходить, либо что вход и выход не должны уравновешиваться. Более активные сторонники, которые понимают закон сохранения энергии, могут попытаться заменить его какой-либо формой магии, будь то магнитная деполяризация, гравитационная работа, просто махнув рукой как «необъяснимая», или что-то гораздо более экзотическое, включая нанотехнологии или энергию нулевой точки.
Поскольку энергия, входящая и выходящая из системы, уравновешивается, вечный двигатель возможен теоретически или в виде мысленного эксперимента. Это при условии, что все произведенной им энергии пойдет на питание машины. Проблема возникает при попытке заставить машину выполнять какую-либо работу. Извлечение этой энергии заставляет машину замедляться, уменьшая выходную мощность, и так далее, пока она не остановится полностью. Вот почему его нужно кормить чем-то в виде топлива, будь то несгоревшие углеводороды, водород и кислород, ядерная энергия или даже свет. Даже фонтан Цапли [2] в конечном итоге закончится, когда уровень воды установится в равновесии в самой нижней точке, и его необходимо «перезарядить», физически подняв воду обратно на более высокий уровень. Это дает воде потенциальную энергию (энергию, полученную за счет работы против гравитации), чтобы снова двигаться — «вечная» природа фонтана Герона — всего лишь кратковременная иллюзия. Но помните, что вечный двигатель существует только в теории , на практике всегда есть неэффективность, и энергия всегда будет теряться из машины либо из-за трения, либо даже из-за сопротивления воздуха. Это постоянно забирает энергию из системы, что делает ее невозможной.
Физические примеры
Машины «Сверхединства» имеют явный и неприкрытый источник энергии, но утверждается, что их мощность превышает их вход. Для многих устройств можно очень легко показать, что это неверно, но могут потребоваться высокоэффективные устройства или устройства с очень убедительной иллюзией движения, очень чувствительные и наблюдательные измерения. Однако, если выход действительно превышает вход, возникает вопрос, почему их выход нельзя вернуть обратно, что полностью устраняет необходимость во внешнем источнике энергии. Однако иногда утверждения о «сверхединице» просто основаны на явно ошибочной науке, например, утверждение, что машина с входным током 5 ампер и выходным током 10 ампер «превышает единицу».
Машины второго типа, работающие на энергии окружающей среды, на самом деле постоянно вырабатывают энергию, но они делают это за счет внешних источников энергии: например, часы могут работать в зависимости от ежедневных колебаний атмосферного давления. [3] Некоторые проекты вечных двигателей, которые появляются на PESWiki, часто заявляют, что относятся к этому типу, где они заявляют, что «деполяризуют» магнитное поле, чтобы вытягивать свою энергию без нарушения сохранения энергии, но на самом деле это не так. дело. Предполагаемый вечный двигатель может иметь предполагаемую конструкцию, но иметь скрытый источник энергии, не раскрытый или, по крайней мере, явно не указанный в этих планах. Они попадают в категорию, известную как «мошеннические».
Что насчет планетарных орбит?[править]
Сторонники вечного движения быстро отвечают тем фактом, что Земля вращается вокруг Солнца и вращается, по-видимому, вечно. Однако кажется, что Земля вечно вращается по орбите, потому что в космосе практически отсутствует трение и нет противодействия, которое останавливало бы их движение по орбите. Если бы планета эквивалентного размера разбилась с одинаковой скоростью, то она остановилась бы или изменила курс в зависимости от угла столкновения. Если поставить генератор на планету, он начнет тормозить, хотя и незначительно. Машины импульса в космосе могут работать, но не могут быть использованы для производства энергии. Строго говоря, планетарные орбиты не являются вечным движением. Поскольку планеты (и их звезды) вращаются вокруг своего общего центра тяжести, они излучают гравитационные волны. Эти гравитационные волны истощают орбитальную систему энергии, поэтому планета в конечном итоге становится все ближе и ближе к своей звезде. Другими словами, планет до помедленнее.
Затухание орбиты из-за излучения гравитационных волн смехотворно мало, поэтому оно было измерено только для экстремальных систем, таких как двойные нейтронные звезды или черные дыры (которые тяжелы и могут вращаться вокруг друг друга за минуты, секунды или доли секунды). второй). Наша планета Земля также подвержена излучению гравитационных волн, но орбитальный распад настолько мал, что на практике он не повлияет на Землю в течение жизни Солнца; вместо того, чтобы Земля скручивалась по спирали и была поглощена нашим Солнцем, скорее это будет наше Солнце (превращающееся в красного гиганта), которое выходит за пределы текущей орбиты Земли и, таким образом, пожирает ее. [примечание 2]
Безреактивные двигатели[править]
Одной из наиболее желательных характеристик двигателей для использования в космических кораблях является отсутствие реактивной массы. Было предложено несколько идей, хотя немногие — если вообще есть — действительно работают на практике. Во многих случаях эти устройства действительно потребляют энергию, но, подобно вечным двигателям, нарушают закон сохранения импульса и могут создавать иллюзию работы, даже если это не так.
Колебательный двигатель [4] состоит из привода, который пытается создать движение, перемещая массу с разной скоростью. Если вы можете представить массу, которую медленно оттягивают назад, а затем выбрасывают вперед на скорости, то импульс, который возникнет в результате этого, передастся самому приводу, и будет создано движение. Однако это явное нарушение закона сохранения импульса и энергии; сила, необходимая для того, чтобы оттянуть этот вес назад, равна силе, которая будет произведена вперед, и обе они компенсируются. Кроме того, сила, толкающая массу в каком-либо направлении, будет иметь равную и противоположную силу на устройство, пытающееся ее толкнуть. Как и многие вечные двигатели, этот конкретный привод может создавать иллюзию движения, используя коэффициенты трения. Сила от медленного оттягивания веса пропорционально ниже (но в течение более длительного периода времени) и недостаточно велика для преодоления трения. Сила от более быстрого движения вперед — это , достаточно прочный, чтобы преодолеть трение, и возникает чистое движение. На самом деле это тривиальный (и несколько неэффективный) метод создания сетевого движения, который известен и используется для определенных задач, [5] , но его нельзя применять в среде без трения, где ожидается, что такие устройства будут работать.
Классические примеры. со временем. Даже сегодня люди выдвигают лишь незначительные вариации этих давно опровергнутых моделей.
Капиллярная чаша (Самотекущая жидкость Бойля) В частности, это связано с вазами Паскаля, где вода остается на одном уровне независимо от формы колбы, поэтому, по-видимому, небольшой объем воды может противостоять большому объему воды, демонстрируя, что уровень жидкости зависит от глубины и не действует как набор весов.
[6] Теория, стоящая за колбой, заключается в том, что капиллярное действие, которое отвечает за создание мениска и всасывание воды через достаточно маленькую трубку, будет поддерживать постоянное течение воды. Он не питается от гравитации, как можно было бы предположить, взглянув на гипотетический аппарат. Однако колба не наполнится, несмотря на то, что натяжение воды (связанное с той же силой, которая вызывает капиллярное действие) будет препятствовать выходу потока из капилляра в конце. Капля может образоваться на конце капилляра, но будет удерживаться на месте за счет поверхностного натяжения жидкости; вы могли бы встряхнуть устройство, заставив его упасть и стимулировать поток, но это добавило бы энергии системе и бросило бы вызов точке вечного движения. [примечание 3]
В принципе, колба Бойля будет постоянно работать с использованием сверхтекучей жидкости, поскольку она имеет нулевую вязкость, и, таким образом, устраняет основной барьер, препятствующий непрерывному протеканию капиллярного действия в этой установке. Демонстрация почти вечного движения была достигнута с использованием сверхтекучих жидкостей, потому что они не имеют трения (трение является основным препятствием для создания вечного движения в реальном мире), хотя условия, необходимые для поддержания чего-либо в сверхтекучем состоянии, очень трудно поддерживать. [7] Сверхтекучие фонтаны довольно легко демонстрируют этот принцип, протекая до тех пор, пока в камере поддерживается нужная температура и давление, чтобы эффект работал. [8] Вечное движение также уже существует в сверхпроводящих магнитах, где электроны не испытывают электрического сопротивления, аналогично среде без трения, но опять же они должны быть очень холодными для поддержания условий. Но пока не торопитесь скупать мировые запасы гелия-4; независимо от вечного характера движения в теории извлечь работу из этих устройств все же невозможно и имеют их продолжение.
Колесо Бхаскары[править]
Колесо Бхаскары, также известное как перебалансированное колесо, состоит из шестерни и нескольких спиц с грузами на концах. Петли позволяют грузам и спицам двигаться, изменяя центр тяжести устройства и заставляя его вращаться. Однако, когда оно вращается, спицы в верхней части колеса переворачиваются вниз, добавляя импульс, выводя его из равновесия, и заставляя колесо вращаться бесконечно. Гипотетическое устройство никогда не должно приходить в положение равновесия. Тем не менее, беглый осмотр конструкции показывает, что хотя крутящий момент по часовой стрелке должен быть вызван удлиненными спицами, это компенсируется тем фактом, что имеется больше грузов, создающих крутящий момент против часовой стрелки. Обе силы всегда уравновешены, и колесо быстро придет в положение равновесия. Этот принцип не позволяет работать любому устройству этого типа, независимо от того, использует ли оно гравитацию или магнетизм для «приведения в действие» колеса, или даже если движущиеся веса используют выплескивание ртути изнутри наружу колеса, как это было предложено Бхаскарой в 12-й В.
Чтобы по-настоящему уравновесить колесо (чтобы крутящий момент в одном направлении был больше, чем в другом) и вызвать движение, радиус спиц должен был бы изменяться на протяжении всего движения колеса. Делать это пришлось бы активно, потребляя при этом энергию — и так машина перестала бы быть вечным двигателем. Также важно учитывать движение колеса, так как оно может быть помещено в положение с избыточным балансом, так что математика покажет наличие общего крутящего момента. [9] Колесо вполне может совершать движение, если оно выведено из равновесия (во многом так же будет качаться маятник, если его вывести из абсолютно вертикального положения), но это движение не продолжается бесконечно и в конечном итоге будет противодействовать.
Перебалансированное колесо само по себе является давно дискредитированным механизмом, но уроки, которые оно преподает о силах и осевом движении, широко применимы к другим предполагаемым вечным двигателям. В частности, магнитные двигатели [10] , где магниты размещены «перебалансированным» образом, демонстрируют тот же эффект. Суммарные силы в обоих направлениях точно уравновешиваются, переводя двигатель в положение равновесия. Подобные силовые двигатели, которые «работают», являются либо обманом, либо иллюзией.
Поплавковый ремень[править]
Поплавковый ремень также часто используется в вечных двигателях, где плавучесть используется для извлечения вечной энергии. Шарики плавучие и всплывают вверх, приводя в действие машину. Даже если предположить, что клапан можно сделать водонепроницаемым, чтобы предотвратить утечку воды из системы, это не удастся, так как вода также оказывает сопротивление любому объекту, пытающемуся проникнуть в него — при вставке шара на дно, вода в колонке будет смещается и толкается вверх, требуя по крайней мере столько же энергии, сколько может быть получено от воды, падающей назад, или мяча, плавающего вверх. Это можно просто измерить с помощью устройства, которое измеряет силу, необходимую для толкания или вытягивания объекта через воду — чувствительные устройства могут рассчитать поверхностное натяжение, хотя это не основная сила сопротивления. Если бы это было не так, лодкам не требовались бы двигатели для движения (и, если уж на то пошло, они даже не плавали бы). Эта сила намного превышает силу плавучести.
Иногда это сочетается с каким-либо механизмом для заполнения падающих сосудов водой, чтобы заставить их падать с большей силой; однако принцип остается прежним, поскольку любая вода, падающая вниз, должна в первую очередь подниматься вверх на 90 119 против силы тяжести 90 120. Устройство не может генерировать энергию, необходимую для его работы, не говоря уже о производстве полезной избыточной энергии для извлечения.
См. также[править]
- Антигравитационная машина
- Свободная энергия (псевдонаука)
- Подавление свободной энергии, теория заговора
- Термодинамическая свободная энергия , концепция в науке
- Энергия нулевой точки
Внешние ссылки[править]
- Музей неисправных устройств
- Ramiro Augusto Salazar La Rotta, Nueva y Revolucionaria Cuarta Ley de la Termodinámica
- ↑ Другие методы промышленного производства включают паровой риформинг для получения водорода из углеводородов, что, конечно же, требует большого количества тепловой энергии.
- ↑ Планеты красных карликов звезд, которые не проходят фазу красных гигантов, могут постичь эту участь в очень далеком будущем, однако, при условии, что они не будут сорваны со своих орбит до этого из-за проходящих звезд.
- ↑ Вы можете попробовать это. Положите соломинку в напиток и прикройте верхний конец соломинки пальцем, одновременно поднимая соломинку. Если у вас есть хорошее уплотнение на верхней части соломинки, жидкость не будет вытекать, хотя она может образовать каплю, которую вы можете стряхнуть. Затем попробуйте то же самое с гораздо более широкой трубкой (например, соломинкой для чая Боба). Он либо вообще не будет удерживать жидкость, либо стряхнуть каплю будет гораздо проще. Это различие связано с тем, что жидкость легче вытекает из широкой трубы, где поверхностное натяжение менее важно. Трубки меньшего размера имеют лучшее капиллярное действие, но требуют большего «встряхивания» в качестве подвода энергии, чтобы запустить поток.