第一类永动机
第一类永动机
第一类永动机展开全文某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而向外放热或作功，这叫“第一类永动机”。
这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断的对外做功。
案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。
以往热的单位是cal（卡），功以erg（尔格）为单位，焦耳的实验结果为1cal=4．184×10^7erg，这就是著名的热功当量。
能量守恒转换定律的建立，对制造永动机的幻想作了最后的判决，因而热力学第一定律的另一种表述为：“不可能制造出第一类永动机”。
基本信息•中文名：第一类永动机•类别：永动机•释义：不吸热而向外放热或作功•定位：机器相关推荐•第二类永动机•反重力原理•视错觉•热力学第二定律•热力学三大定律•紫外灾难•热寂•熵增原理•比荷•硝烟反应•姆潘巴现象•电功•等离子态•理想流体•氦闪•玫瑰线•热力学第一定律•克拉伯龙方程•波义耳定律•熵增加原理简介某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而向外放热或作功，这叫“第一类永动机”。
这种机器正在加载查看图片集不消耗任何能量,却可以源源不断的对外做功。
发展历史欧洲，早期最著名的一个永动机设计方案是十三世纪时一个叫亨内考的法国人提出来的。
正在加载查看图片集如图所示：轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。
方案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。
这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去，并且带动机器转动。
这个设计被不少人以不同的形式复制出来，但从未实现不停息的转动。
仔细分析一下就会发现，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩虽小，但是球的个数多。
于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下，便停在右图中所画的位置上。
热力学发展初期，热和机械能的相互转化是人们研究的主题。
第一类永动机
第一类永动机概述第一类永动机是指一种理论上能够永动的机器，可以在不进行外部能量输入的情况下持续运转。
虽然第一类永动机在科学原理上是不可能存在的，然而，这个概念在科幻作品和一些科学研究中仍然经常出现。
背景永动机的概念源于人们对于能源和动力的追求。
自从人类有了对能源利用的需求，就一直在寻找能够持续运行而无需外部能源输入的机器。
然而，根据能量守恒定律，能量是不可能从无中产生的，因此永动机的实现是不可能的。
类型根据永动机的原理和运行方式，可以将第一类永动机分为以下几种类型：1. 弹力永动机弹力永动机利用杠杆原理和弹力来实现持续运转。
当杠杆上的负载被挤压或拉伸时，会产生反作用力，从而使机械运动。
但是，由于阻力和能量损失的存在，这种机器无法实现真正的永动。
2. 周期性转化机周期性转化机是指一种利用物质周期性转化产生能量的机器。
例如，太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，但由于太阳能的不稳定性和能量转化效率的限制，这种机器无法实现真正的永动。
3. 被动振动机被动振动机利用物体的振动来实现能量转化和运动。
例如，风力发电机利用风的气流来转动发电机产生电能。
虽然被动振动机可以在一定条件下实现持续运转，但同样受到能量损失和效率的限制。
科学原理尽管第一类永动机在科学原理上是不可能实现的，但它仍然激发了科学家和工程师对于能源利用和效率提升的研究。
科学原理主要包括以下几个方面：1. 能量守恒定律能量守恒定律是指在封闭系统中，能量的总量保持不变。
换句话说，能量不可能从无中产生，也不可能无限持续下去。
这就排除了永动机的存在可能性。
2. 热力学第一和第二定律热力学第一定律是能量守恒定律的具体表现，它指出能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量保持不变。
热力学第二定律则说明了能量转化的过程中，总是会伴随着能量的不可逆损失，即热能的流失。
3. 动能和势能的转化机械运动中，动能可以转化为势能，而势能也可以转化为动能，但总能量保持不变。
简述热力学第一定律
简述热力学第一定律
热力学第一定律是包含热量交换在内的能量守恒定律。
该定律说明对任一热力学系统从一个状态变化到另一状态的过程中，外界向该系统传递的热量，一部分使系统内能增加，一部分则用于系统对外作功。
根据该定律做功必须由能量转化而来，企图制造的设想是不可能实现的。
物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和，表达式为△U=Q W。
注意，Q表示热量，如果是吸收热量，我们记作正，如果是放出热量，我们记作负。
W表示功，如果是外界对所研究对象做工，那么我们记作正，否则我们记作负。
第一类永动机是不可能造成的。
这是许多人幻想制造的能不断地作功而无需任何燃料和动力的机器，是能够无中生有、源源不断提供能量的机器。
显然，第一类永动机违背能量守恒定律。
还可以这样理解，系统在绝热状态时，功只取决于系统初始状态和结束状态的能量，和过程无关。
经过绝热循环，其所做的功为零，因此第一类永动机是不可能的。
永动机发展历程
比周围最低温度还低，从而获得机械功。这就是
热力学第二定律的“开尔文表述”。
物理学给出了一个熵增加原理，消灭了第二类永 动机的可能性。熵增加原理说：“能量的转化是 有方向的！”这个原理就是热力学的第二个定律。 还有一个直接针对第二永动机的表述是这样说的： “不可能从单一热源吸热作功，而不对环境造成 影响。”
轮子一个初速度，轮子就能依靠惯性永不停息地转动。
磁力永动机
1570年，意大利的泰斯尼尔斯，提出用磁石的
吸力可以实现永动机。A是一个磁石，铁球C受
磁石吸引可沿斜面滚上去，滚到上端的E处，从 小洞B落下，经曲面BFC返回，复又被磁石吸引， 铁球就可以沿螺旋途径连续运动下去。
大概他那时还没有建立库伦定律，他不知道磁
这类永动机也没有制成，是不是因为要下面的小球通过
图 5
浮力永动机
第二类永动机
在热力学第一定律问世后，人们认识到
能量是不能被凭空制造出来的，只能从 一种形式转移到另外一种形式，于是有 人提出，设计一类装置，从海洋、大气 乃至宇宙中吸取热能，并将这些热能作 为驱动永动机转动和功输出的源头，这 就是第二类永动机
何等徒劳无功,还是去作淘金者吧！ ”
由杠杆平衡原理可知，右边每个重物施加于轮子的旋
转作用虽然较大，但是重物的个数却较少。精确的计 算可以证明，总会有一个适当的位置，使左右两侧重 物施加于轮子的相反方向的旋转作用（力矩）恰好相 等，互相抵消，使轮子达到平衡而静止下来。如果没
图2
滚珠永动机
有摩擦力和空气阻力，且忽略碰撞中的能量损耗，给
第二类永动机
历史上首个成型的第二类永动机模型是1881年美 国人约翰· 嘎姆吉为美国海军设计的零发动机，这一装 置利用海水的热量将液氨汽化，推动机械运转。但是 这一装置无法持续运转，因为汽化后的液氨在没有低 温热源存在的条件下无法重新液化，因而不能完成循 环。 英国科学家焦耳也曾被永动机这一“奇妙”的发 明所吸引，并为此做了一二十年的实验，但最后他留 给后世的并不是永动机，而是证明永动机不可能的 “热功当量定律”，这应该算是研究永动机得到的意 外收获。
轮机热工基础简答题(2)
1什么是热力学第一定律？写出热力学第一定律的数学表达式。
功和热可以相互转换，一定量的热消失时必会产生相应量的功，消耗一定量的功时也必会产生·与之对应的一定量的热。
△U=Q+W2、什么是热力学第二定律的克劳修斯说法和开尔文说法？开尔文说法：不可能制造从单一热源吸热使之完全变成功而不产生其他变化的热力发动机。
克劳修斯说法：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
3、什么是孤立系熵增原理？孤立热力学系统的熵只能增大或者不变，绝不能减小。
4、什么是第一类永动机和第二类永动机？它们为什么无法制造成功？第一类永动机：不消耗能量就可以产生机械功的热力发动机。
第二类永动机：从大一热源吸热使之完全转变成功而不引起其他变化的热力学发动机。
第一类永动机违反了热力学第一定律（能量守恒定律），第二类永动机违反了热力学第二定律吗，所以它们无法制造成功。
5在T-S图上画出卡诺循环，写出热效率的计算公式。
怎样才能增大卡诺循环热效率？吸热过程温度越高，放热过程温度越低，热效率就会越高ηt=(T1一T2)/T1)6简述卡诺定理的内容。
（1）在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机，其效率都相等，与工作物质无关，与可逆循环的种类也无关。
（2）在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切不可逆热机，其效率都小于可逆热机的效率。
7、膨胀功、技术功、轴功、推动功之间的联系和区别。
膨胀功是工质体积变化产生的功(w)，是基本功。
推动功(pv)是工质在流动过程中所传递的功。
膨胀功和推动功的代数和为技术功(wt)，它是工程上可以利用的功量。
轴功(ws)是指从机器轴端输出的有用功，它等于技术功与流动工质的动，位能变化量的代数和，Wt=w-(p2v2-p1v1); Wt=1/2(c22-c21)+g(z2-z1)。
8、理想气体的定容热容cv和定压热容cp谁大谁小，为什么？任何气体的定压比热比大于其定容比热。
因为等压升温工程中，气体要膨胀而对外做功，所以要比气体等容升温过程中多吸收一部分热量。
3.“永动机”——“魔轮
图14魔轮” 历史上最著名的第一类永动机是法国人亨内考在十三世纪提出的“魔 轮”（如图14-3-4所示）。设计者认为：魔轮通过安装在转轮上的一系列可 动的悬臂实现永动。下行方向的悬臂在重力作用下会下落，远离转轮中心， 使得下行方向力矩加大，而上行方向的悬臂在重力作用下靠近转轮中心，力 矩减小。这样，由于力矩的不平衡就可以驱动魔轮转动。除了利用力矩变化 的魔轮，还有利用浮力、水力等原理的永动机问世，但是经过试验，这些永 动机方案要么被证明是失败的，要么被证明是骗局，无一成功。
论永动机
论永动机正文目录：1.历史及概要2.第一类永动机1.工作原理及定义2不成立的证据1.力的方面2.能量的方面3.第二类永动机1.工作原理及定义2.不成立的证据1.热力学第二定律克劳修斯表述的方面2.热力学第二定律开尔文表述的方面4.磁力永动机1.简要介绍5.总结关键词：第一类永动机，第二类永动机，能量守恒定律，热力学第二定律正文：论永动机1.历史及概要永动机，即通过一定条件可以永远对外做功的机械，科学家们从公元1200年之前就开始研究这类机械，研究者中不乏达芬奇这样的有名的机械设计师和科学家，但没有一个人成功，所以从1775年法国科学院宣布不再接受任何永动机的设计方案开始，各国就陆续不再接受永动机的专利申请。
为什么要研究永动机呢？因为这类机械一旦研究成功就将为人类带来大量能量，从此人类就将告别化石燃料，这无论在第一次工业革命时期还是第二次工业革命时期还是今天都是无法想象的，这就是为什么要研究永动机。
那么永动机是如何工作的呢?请看下图：2.第一类永动机此图为达芬奇设计的第一类永动机的构造图，从这张图我们可以看出上方钢球比下方钢球离轮心更近，给予其动力时上方钢球随轮向下方移动，下方钢球随轮向上移动，当下方钢球移动到上方时，受重力作用继续移动，上方钢球移动到下方时，由于其具有惯性还会继续向上移动，在这些综合因素的作用下轮就可以一直转动，从此我们可以得出第一类永动机的定义：不需要外界输入能量即可不断对外做功的机械。
那么它不成立的原因何在？我们先从它的工作原理也就是力的角度分析：从图中我们可以看到，虽然上方钢球比下方钢球离轮心更远，但下方钢球比上方钢球数量更多，重力更大再加上摩擦力的作用，使得这个机械会慢慢停下来。
再从能量的角度分析：此类永动机不需要外界供能就能一直对外做功，根据能量守恒定律中能量不会凭空产生这一点来看这是不可能成立的，所以第一类永动机就宣告破产了3.第二类永动机在热力学第一定律问世之后，人们意识到能量是不可能被制造出来的，于是人们就设计出这样一个装置，它可以从单一热源吸收热量并使之完全转化为功而不产生其他影响，只要工作原理满足这一定义的永动机我们称之为第二类永动机。
第一类永动机的故事
第一类永动机的故事 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-第一类永动机的故事摘要自公元1200年前后印度提出制作永动机的梦想以后，人们对于永动机的热情就从来没有减弱过，然而任何学过科学知识的人都应该明白，永动机是不可能制成的，因为永动机的原理与热力学定律是相悖的，是不符合科学原理的。
在历史上，无数人曾为第一类永动机的制造付出过努力，他们狂热的追求永动机的支持。
但无一例外，都失败了。
第一类永动机的发展历程奥恩库尔之“魔轮”据记载，欧洲早期最着名的永动机设计方案是十三世纪时法国的亨内考提出的“魔轮”。
如图所示，亨内考当时设计的装置为如图所示的圆轮结构，他在一个轮子的边缘上等距地安装12根活动短杆，杆端分别套上一个重球。
无论轮子转到什么位置，右边的各个重球总比左边的各个重球离轴心更远一些。
亨内考设想，右边甩过去的重球作用在离轴较远的距离上，就会使轮子按照顺时针的方向永不停息地旋转下去，并且带动机器。
但是，实际上轮子转动一两圈后就停了下来。
经过简单的分析我们发现，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩虽小，但是球的个数多。
经过计算得出，总会有一个适当的位置，使左右两侧重物施加于轮子的相反方向的旋转作用恰好相等，互相抵消，使轮子达到平衡而静止下来。
因此在这个永动机当中，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下之后停顿下来。
达芬奇之“滚珠”文艺复兴时期，意大利的达芬奇也设计了一个类似的装置。
滚珠永动机是利用格板的特殊形状，使一边重球滚到比另一边的距离轮心远些的地方。
他认为，如图所示，右边的重球比左边的重球离轮心更远些，在两边不均衡的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息。
但实验结果表明，这种想法也是错误的。
经过分析我们发现，滚珠式永动机的设计原理与奥恩库尔的永动机是相同的，都利用了轮新左右两边力矩不相等使轮轴不断转动。
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阿基米德螺旋永动机
把水从蓄水池里汲到上面的水槽里，让它冲击水轮使之转动， 把水从蓄水池里汲到上面的水槽里，让它冲击水轮使之转动，轮子在带动水磨的 同时，又通过一组齿轮带动螺旋汲水器把水重新提到水槽里去。这样， 同时，又通过一组齿轮带动螺旋汲水器把水重新提到水槽里去。这样，整台机械 就可以永不停息地运转下去。这样的设计当然也必然以失败告终。 就可以永不停息地运转下去。这样的设计当然也必然以失败告终。因为即使没有 摩擦力，从水槽中流下的水的冲力,也不足以既带动水磨工作 也不足以既带动水磨工作,又带动汲水器把全 摩擦力，从水槽中流下的水的冲力 也不足以既带动水磨工作 又带动汲水器把全 部流下的水重新汲回到原来的高度。 部流下的水重新汲回到原来的高度。
软臂永动机的臂可以弯曲。臂上有槽，小球沿凹槽滚向伸长的臂端， 软臂永动机的臂可以弯曲。臂上有槽，小球沿凹槽滚向伸长的臂端，使力矩 增大。转到另一侧，软臂开始弯曲，向轴心靠拢。 增大。转到另一侧，软臂开始弯曲，向轴心靠拢。设计者认为这样可以使机 器获得转矩。然而，他没有想到力臂虽然缩短了，力却增大了， 器获得转矩。然而，他没有想到力臂虽然缩短了，力却增大了，转轮只能停 止在原地
ห้องสมุดไป่ตู้力型永动机
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软臂永动机
奥恩库尔的永动机模型
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