第二类永动机简介
推动机械运转。但是这一装置无法持续运转,因为汽化后的液氨在没
有低温热源存在的条件下无法重新液化,因而不能完成循环。
•
1820年代法国工程师卡诺设计了一种工作于两个热源之间的理想
热机——卡诺热机,卡诺热机从理论上证明了热机的工作效率与两个
热源的温差相关。德国人克劳修斯和英国人开尔文在研究了卡诺循环
和热力学第一定律后,提出了热力学第二定律。这一定律指出:不可
黄维与永动机
• 淮海战役中被俘的兵团司令黄维,在担任国民党联勤副总司令时,便听人说,全世界的科学界都认 为迄今还没有发明出来的、是一种不须要使用任何能源的“永动机”,如果能创造出来,则再也不 会存在什么“能源危机”,便给人类带来丁无穷的幸福,永远为人类所敬仰。黄维从那时起。这位 拿枪杆子出身的将军,便下定决心.想突破全世界所育科学家没有发明出的这种不须用任何能源作 动力的“水动机”为人类造福。这种愿望虽好.但没有科学基础纳入,想造出全世界的科学家都没 有能制造出来的东西,真是谈何容易。可是,他始终坚决相信,“只要功夫深,铁棒磨成针”, “有志者事竟成”。所以,他在被俘前没有能完成的“伟大事业”,被俘后、还是专心致意地钻研, 这种精神实在可贵。但泼冷水的也很多,他却套不动摇。战犯集中改造后,他更认为有条件可进一 步研究,并绘制出图样,想进行试制。管理人员为在改造期间,是以学习与改造思想为主,这些似 有点“不务正业”.而不表示支持。他则不管在任何时候、任何场合都把自己这一愿望提了出 来.并给这种还没有发明出来的机器定名为“黄维永动机”。他认为只要能制造成功,就可以惊动 全世界,个人自由,不请自来。所以,他把学习等视为多余的、没有必要的事,不仅在学习发言 中.不厌其详地反复谈他的。永动机”.而臣在外单位找他写—些临时性十朋材料,询问他解放前 的许多情况时,他在写材料的纸上也是写上他坚决请求支持他创造“水动机”的问题。管理所的负 责人拿他实在没有办法、只好同意他的话求,把他设计出来的图纸,送到中国科学院去审查研究, 几个月后。得到的答复是:“经过反复实验,这种机器图纸,根本不可能达到不需要任何能源而能 自己永远转动的设计要求。”很多人便认为既经过科学院鉴定都认为不可能,不要再搞了。他还是 认为负责签定的人不懂科学,他的设计是可以实现的。管理所的领导便组织所有战犯和他辩论。他 仍不服,还是坚持要继续研究,肯定可以制造出来,出于他始终不放弃他这一主张,而把学习改造 放在一边.所以第—批持赦时,虽然他有许多优越条件可以争取早日出去,他却没有轮到。但他满 不在乎。当时台湾还是陈诚的势力占优势、他是陈诚的亲信高干之一.他的同事和部下,都在台湾 军事方面负重要责任.他的特赦可以起一些影响,而他却坚决表示决不改变他这一志愿,所以几次 特赦都没有他。直到1975年.全部释放时。他也得到了特赦。可惜的是,直到今天,他特赦后有了 很多良好的条件,但“
第二类永动机的历史
• 在热力学第一定律问世后,人们认识到能量是不能被凭空制造出来 的,于是有人提出,设计一类装置,从海洋、大气乃至宇宙中吸取热 能,并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头,这就是第二 类永动机。
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历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·嘎姆
吉为美国海军设计的零发动机,这一装置利用海水的热量将液氨汽化,
• 另外在1980年代的巴黎博览会上,曾展出 过一种“永动机装置”:这个装置是一个 不停转动的大轮子,参观博览会的观众对 这架永动机非常好奇,纷纷逆旋转方向推 动轮盘,以期阻止轮子的转动。这个永动 装置的设计者正是利用了观众的好奇心, 让他们向后转动轮盘的动作为永动机上紧 发条,维持装置的运转。
• 此外,前国民党军队第12兵团司令官黄维, 1948年在国共内战的徐蚌会战被俘之后, 送至功德林战犯管理所接受“改造”,至 1975年释放期间,他不顾众人异议,在所 内潜心研制永动机,十分有名。最后当然 仍以失败告终。
概述
• 从单一热源吸热使之完全变为有用功而不 产生其它影响的热机称为第二类永动机。
• 只有单一的热源,它从这个单一热源 吸收的热量,可以全部用来做功,而不引 起其他变化。人们把这种想象中的热机称 为第二类永动机。第二类永动机不可能制 成,表示机械能和内能的转化过程具有方 向性。
单一热源
• 所谓“单一热源”(single reservoir),是指温度均匀并且保持恒定 的热源,如果热源的温度不是均匀的,则可以从温度较高处吸收热量, 又向温度较低处放出一部分,这就等于工作在两个热源之间了。 热机 做功需要有两个热源,从高温热源吸热,向低温热源放热,吸热量与 放热量之差就是做功量. “单一热源”是指温度均匀并且恒定不变的热 源。在热力学中所提到的热源,一般是指热容量很大的物体或装置。 当从外界吸收热量时,它的温度并不上升;而向外放热时,它的温度 并不降低。 附热力学第二定律:①热不可能自发地、不付代价地从低 温物体传到高温物体(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而 不引起其他变化,这是按照热传导的方向来表述的)。 ②不可能从 单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响(这是从能量 消耗的角度说的,它说明第二类永动机是不可能实现的)。 在①的讲 法中,指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移,而 不能由低温物体自动向高温物体转移,也就是说在自然条件下,这个 转变过程是不可逆的。
永动机的骗局
• 历史上曾经无数人痴迷于永动机的设 计和制造,在热力学体系建立之前,这些 人中即有科学家,也有希望借此成名发财 的投机者,而热力学体系建立后,致力于 永动机设计的除了希望打破现有科学体系 的“民间科学家”外,更多的则是一些借自动轮骗局:1714年,德 国人奥尔菲留斯声称发明了一部名为自动轮的永动机,这 部机器每分钟旋转六十转,并能够将16公斤的物体提高相 当的高度,当他宣布了这一消息并进行了公开实验后,名 噪整个德国。1717年一位来自波兰的州长在验看了安放自 动轮的房间后,派军队把守这座房屋,40天他发现自动轮 仍在转动,便给奥尔菲留斯颁发了鉴定证书。奥尔菲留斯
靠展出自动轮获取了大量金钱,俄国沙皇彼得一世甚至与 他达成价值10万卢布的购买协议。最终由于奥尔菲留斯的 太太与女仆发生争执,女仆愤而曝光,原来自动轮是依靠
隐藏在房间夹壁墙中的女仆牵动缆绳运转的,整个事件是 一个骗局。
• △王洪成骗局:中国哈尔滨人王洪成曾在 1984年提出一个永动机方案,他利用他设 计的永动机驱动自家的洗衣机、电扇等装 置运转,不久骗局被揭穿,他制作的永动 机模型是用隐藏的钮扣电池驱动的一个电 动马达,而供应洗衣机、电扇运转的则是 暗藏在地下的电线。1998年,王洪成的另 一个骗局“水变油”被揭穿,他本人也因 此入狱。
克劳修斯
• 鲁道夫·尤里乌斯·艾曼努尔·克劳修斯(Rudolf Julius Enmanvel Clausius,
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• 1822-1888)德国物理学家,是气体动理论和热力学的主要奠基人 之一。),1822年1月2日生于普鲁士的克斯林(今波兰科沙林)的 一个知识分子家庭。曾就学于柏林大学。1847年在哈雷大学主修数 学和物理学的哲学博士学位。从1850年起,曾先后任柏林炮兵工程 学院、苏黎世工业大学、维尔茨堡大学、波恩大学物理学教授。他 曾被法国科学院、英国皇家学会和彼得堡科学院选为院士或会员。) 因发表论文《论热的动力以及由此导出的关于热本身的诸定律》而 闻名。1855年任苏黎世工业大学教授,1867年任德意志帝国维尔茨 堡大学教授,1869年起任波恩大学教授。
• 所属学科:
– 电力(一级学科);通论(二级学科)
• • 热机 • 热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类,如蒸汽机、汽轮
机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等。热机通常以气体作为工质(传递能量的媒介物质叫工 质),利用气体受热膨胀对外做功。热能的来源主要有燃料燃烧产生的热能、原子能、太阳能和 地热等。
能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。热
力学第二定律的提出宣判了第二类永动机的死刑,而这一定律的表述
方式之一就是:第二类永动机不可能实现。
热机
• 科技名词定义 • 中文名称:
– 热机
• 英文名称:
– heat engine
• 定义:
– 吸收热能并将其中一部分转换为机械功向外 输出的原动机。
高中物理 侯雷钢选修3-3第10章第4节 8第二类永动机
总结
第二类永动机
分析热机的组成
分析热机的效率
开尔文的论述
历史回顾
定论
有热源(高温热源)和冷凝器(低温热源)
工作时总要向冷凝器中散热,总有Q1>W. 即使是理想热机,无摩擦、无漏气,也不可 能把吸收的热量Q1全部转化为机械能。
分析热机的效率 是我们这节课的重点强调的内容 以内燃机为例,气缸中的气体得到燃烧时产生 高温热源 的热量为Q吸,推动活塞做功W,然后排出废 气,同时把热量Q放散发到大气中, 能量守恒定律可知
第二类永动机
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,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 热机 高温热源
Q1 W
对外做功
和功输出的源头,这就是第二类永动机。
从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机称为第二类永动机。
热力学第二定律的提出宣判了第二类永动机的死刑,而这一定律 的表述方式之一就是:
第二类永动机是不可能制成的。
历史回顾 历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·嘎姆吉为美国海军 设计的零发动机。
这一装置利用海水的热量将液氨汽化,推动机械运转。但 是这一装置无法持续运转,因为汽化后的液氨在没有低温热源 存在的条件下无法重新液化,因而不能完成循环。
第二代第二类永动机
概括来说热力学第二定律的表述主要包括两个方面:1热机和热电偶发电。
系统中,利用机械能形成温度差所消耗的能量大于利用此温度差形成的能量转化所产生的能量。
2压缩气体做功。
利用机械能压缩气体所消耗的能量大于做功形成的能量。
热力学第二定律说明的是第一代第二类永动机不能做成功。
总的来说热力学第二定律表明:机械能能压缩气体、形成温度差,此过程熵增加了。
本理论表明:浓度差的形成是不依靠机械能。
热力学第二定律与本理论的区别是:形成做功的条件是否要依靠机械能。
图(1)中,在重力势能转化为机械能时,水的流动产生的浓度差,是不依靠任何能量的。
图(2)中,浓度差的形成是依靠电势能,也不是依靠机械能。
本理论是第二代第二类永动机。
在热力学第二定律基础上,第二代第二类永动机的创新是:不依靠机械能产生温度差、压缩气体。
在用“墙”隔离的两个房间内开一道”弹力门” ,此“门”只充许一个分子通过,A房间有门框,门两边没有把手,只能推门。
熵增的热力学理论只能表明:B房间的几率大的分子更喜欢去推门,A房间有门框,分子推不开门,不能进入到A房间;A房间的几率小的分子偶尔去推门,房间没有门框,分子能推开门,进入到B房间。
再在墙上增加一个通道,B房间的几率大的分子进入到A房间比A房间的几率小的分子进入到B房间多,产生扩散·降温。
这样就能源源不断的得到热能。
它并没有违背熵增的热力学理论。
说明第二代第二类永动机是可能存在的。
分析:图(1)中,溶液的密度大于水的密度,半透膜只允许水通过,根据渗透、反渗透、液体压强和连通器的知识有[-e水 g(h1+h2+h3)+e水gh2+P1+elgh3+(-P2)]=0。
溶液的浓度平衡可知:溶液的浓度处处相等。
有上方半透膜水产生的渗透压与下方半透膜水产生的渗透压大小相等、方向相反。
即P1+(-P2)=0。
有h1=(el- e水)h3/ e水。
再利用水面的高度差h1,做成利用水的重力势能的动力机械有:递增函数f(P1-P2)=h1=[(el- e水)gh3+(P1-P2)]/ e水g,-(el- e水)gh3小于、等于P1-P2小于、等于0。
第二类永动机简介
第二类永动机假设
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物体有温度,就有能量,温度能量显示,在“布朗运动(自由的无规律运动)”就会有充分的体现。
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布朗运动是在液体和气体中的微粒(直径1/10000 — 1/100
毫米),所做的永不停止,无规则运动。它是在英国植物学家,布朗在1827年用显微镜观察悬浮在水中的花粉时, 发现的。布朗运动是:悬浮微粒,受到周围液体和气体分之,从各个方向不平衡撞击引起的。 单一的分子运动能量,为什么不能当能源利用,因为,这些运动的气、水等分子,不定向成絮乱状态,也称为该系 统,熵的最大化。难单一的向一个方向运动。如果能使自由运动的粒子,在无位差的情况下,向一个方向运动,把 无序运动变成有序运动、即成为人们能利用的动能,既在一个系统中出现墒减。 如想一下,在这些分子的不平衡撞击时候,在中间装有一个装置(如在工业上可以称为:‘止逆伐’, 电子工业中 称为‘二极管’),就是在正向撞击的时候,可以冲开通过,在反向撞击的时候,阀门关上,而过不去。如果我们 将,这个‘止逆阀’ (‘二极管’)做的很小,就象体现布朗运动,10 u m,以下的。这样在正撞击下,分之就可 以通过,而在反撞击的情况下,就不会关闭阀门挡住。(也好比是很多,不知道疲倦,永远乱跑的一群人,当经过 一道门,该门正面可进,回来就关上,这样,这群人,就会形成单一方向的人流。)这样流体就会向一个方向流动 了。
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有此可见,能研究出微观运动的止逆阀,就可以把无序的布朗运动,变成有序定向运动了,该系统就会出现熵减, 在无压差的情况下利用能源。既该装置在环境温度下,可以吸收周围环境的温度能量,输出人们需要的能量,如热 与电流等。
例如在空气中,我们可以想象,气体就象一个乱飞的弹性小球,在不停的飞舞,如果能向一个方向飞,就是风的感 觉,也就可以利用这个运动了。如在空气中,用一根管子,中间加这样的一个止逆阀就成为风机了。用风吹动风轮 发电,就可以利用能源了。
浅谈第二类永动机
浅谈第二类永动机化工(4)班赵智君第二类永动机产生的历史背景在热力学第一定律问世后,人们认识到能量是不能被凭空制造出来的,于是有人提出,设计一类装置,从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能,并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头,这就是第二类永动机。
历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·嘎姆吉为美国海军设计的零发动机,这一装置利用海水的热量将液氨汽化,推动机械运转。
但是这一装置无法持续运转,因为汽化后的液氨在没有低温热源存在的条件下无法重新液化,因而不能完成循环。
1820年代法国工程师卡诺设计了一种工作于两个热源之间的理想热机——卡诺热机,卡诺热机从理论上证明了热机的工作效率与两个热源的温差相关。
德国人克劳修斯和英国人开尔文在研究了卡诺循环和热力学第一定律后,提出了热力学第二定律。
这一定律指出:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。
热力学第二定律的提出宣判了第二类永动机的死刑。
“饮水鸟”永动机“饮水鸟”永动机解释饮水鸟只要有水就能动,这已经是客观事实了,我桌子上就有一个。
你可能说缺水时不就不能动了么。
那你可以将饮水鸟放在河边、湖边,海边。
然后转动处加个发电机就可以发电了。
你可能说这发电量太小吧。
那为什么不改进下呢,做个较大型的鸟,做上成千上万个。
反正是一次性投入,已经不用任何投入,便有源源不断的电传出来了。
在没有温度差的情况下,从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器,它违反了热力学第二定律,故称为“第二类永动机”。
第二类永动机的发展前景而本文的研究认为,“热力学第二定律”是错误的,第二类永动机是能实现的。
关于热力学第二定律的解释为:关于内能和其它形式能量,(如机械能、电磁能等)的特殊转化规律,解决热现象,有关实际过程的方向性问题。
它有不同表达方式,(1)克劳修斯表述: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。
工程热力学第五章思考题
工程热力学第五章思考题5-1 热力学第二定律的下列说法能否成立?(1)功量可以转换成热量,但热量不能转换成功量。
答:违反热力学第一定律。
功量可以转换成热量,热量不能自发转换成功量。
热力学第二定律的开尔文叙述强调的是循环的热机,但对于可逆定温过程,所吸收的热量可以全部转换为功量,与此同时自身状态也发生了变化。
从自发过程是单向发生的经验事实出发,补充说明热不能自发转化为功。
(2)自发过程是不可逆的,但非自发过程是可逆的。
答:自发过程是不可逆的,但非自发过程不一定是可逆的。
可逆过程的物理意义是:一个热力过程进行完了以后,如能使热力系沿相同路径逆行而回复至原态,且相互作用中所涉及到的外界也回复到原态,而不留下任何痕迹,则此过程称为可逆过程。
自发过程是不可逆的,既不违反热力学第一定律也不违反第二定律。
根据孤立系统熵增原理,可逆过程只是理想化极限的概念。
所以非自发过程是可逆的是一种错误的理解。
(3)从任何具有一定温度的热源取热,都能进行热变功的循环。
答:违反普朗克-开尔文说法。
从具有一定温度的热源取热,才可能进行热变功的循环。
5-2 下列说法是否正确?(1)系统熵增大的过程必须是不可逆过程。
答:系统熵增大的过程不一定是不可逆过程。
只有孤立系统熵增大的过程必是不可逆的过程。
根据孤立系统熵增原理,非自发过程发生必有自发补偿过程伴随,由自发过程引起的熵增大补偿非自发过程的熵减小,总的效果必须使孤立系统上增大或保持。
可逆过程只是理想化极限的概念。
(2)系统熵减小的过程无法进行。
答:系统熵减小的过程可以进行,比如系统的理想气体的可逆定温压缩过程,系统对外放热,熵减小。
(3)系统熵不变的过程必须是绝热过程。
答:可逆绝热过程就是系统熵不变的过程,但系统熵不变的过程可能由于熵减恰等于各种原因造成的熵增,不一定是可逆绝热过程。
(4)系统熵增大的过程必然是吸热过程,它可能是放热过程吗?答:因为反应放热,所以体系的焓一定减小。
但体系的熵不一定增大,因为只要体系和环境的总熵增大反映就能自发进行。
第二类永动机能实现吗——余晓辉论热力学第二定律
第二类永动机能实现吗——余晓辉论热力学第二定律什么是第二类永动机?从单一热源吸热使之完全变为有用功,而不产生其它影响的热机称为第二类永动机。
简单地理解,如果实现第二类永动机,那么我们有可能让海洋降低温度而从中获得取之不尽、用之不竭之能量。
与第二类永动机相关的是所谓的热力学第二定律。
克劳修斯认为,不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。
开尔文则认为,不可能制成一种循环动作的热机,从单一热源取热,使之完全变为功而不引起其它变化。
此二人的表述就是所谓的热力学第二定律。
这个定律看上去很费解,究竟是什么意思呢?其实此二人也不完全懂得该所谓定律的意义,所以论述之含义不清。
让我们来看看究竟什么是热力学第二定律。
在地球的重力系统中,物体从高处降落到低处,会释放重力势能给其他系统。
即物体从一种高势能状态转变到低势能状态时会向其他系统释放势能。
在地球的重力系统中,这种势能是重力势能,重力势能的大小与物体距离地球的位置高低有关。
而在热力学系统中,这种势能是热势能,热势能与物体的温度有关。
高温物体变为低温物体时会释放热势能给其他系统。
但是在传统热力学中,没有引入热势能的概念,从而导致热力学概念认识模糊混乱。
我们现在从热势能的角度看看,热力学第二定律究竟表达了什么样的物理规律?一个热力学系统物体从高温的高热势能状态,转变为低温的低热势能状态,需要通过另外一个低温热力学系统物体经热传导而实现,因为高温的物体本身不能自发实现这样的变化,必须是通过不同物体系统相互作用而实现,没有系统的相互作用,则高温物体保持状态不变,而低温物体不能向高温物体实现热传导,这是因为热势能只能从高温物体向低温物体传导。
这就是所谓的热力学第二定律的内涵。
那么热力学第二定律真的正确吗?表面看似乎很正确,其实是不正确的。
对于单纯的单一热力学系统,热力学第二定律是正确的。
所谓单纯的单一热力学系统,就是这个系统只有热势能。
但是,事实上存在各种复合系统,即一个系统中存在多种不同类型的子系统,譬如说,一个磁石物体,既有热势能,又有磁势能,所以是一个复合系统,这样的一个系统之状态发生变化时,可以不受热力学第二定律之限制,即当磁势能发生变化时,该物体的热势能也可能发生变化,从而使该物体未经热传导而实现升温或者降温变化,在这样的过程中,热势能会与磁势能相互转化。
热工学试题 00(1)
热工学习题(一)名词解释:1.Thermodynamics:Work is defined as the mechanical form of energy that is transferred between systems and its surrounding through boundary.2.conservation of energy principle(1)Energy can be neither created nor destroyed, it can only change forms.(2)In the nature, every substance has energy, which has different change forms. It can change from one form to another, but during the change, the total energy is unchangeable.3. closed system:energy, but not matter, can be exchanged with the environment. Examples:a tightly cappedNeither energy nor matter can be exchanged with the environment - in fact, no interactions with the environment are possible at all.4.open system:Both energy and matter can be exchanged with the environment. Example: an open cup of coffee.5 isolated system :Without any contact with the environment.过程:指热力系由一个状态变化到另一个状态时所经历的全部状态的集合。
第二类永动机相关讨论
第二类永动机相关讨论第二类永动机简介及举例第二类永动机原理及可行性总结趣味延展热能二班李兵火学号20110403210一第二类永动机简介及举例定义:永动机是一类所謂不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。
而从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机称为第二类永动机。
只有单一的热源,它从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化。
人们把这种想象中的热机称为第二类永动机。
注:所谓“单一热源”(single reservoir),是指温度均匀并且保持恒定的热源,如果热源的温度不是均匀的,则可以从温度较高处吸收热量,又向温度较低处放出一部分,这就等于工作在两个热源之间了。
热机做功需要有两个热源,从高温热源吸热,向低温热源放热,吸热量与放热量之差就是做功量. “单一热源”是指温度均匀并且恒定不变的热源。
在热力学中所提到的热源,一般是指热容量很大的物体或装置。
当从外界吸收热量时,它的温度并不上升;而向外放热时,它的温度并不降低。
附热力学第二定律:①热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化,这是按照热传导的方向来表述的)。
②不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响(这是从能量消耗的角度说的,它说明第二类永动机是不可能实现的)。
在①的讲法中,指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移,而不能由低温物体自动向高温物体转移,也就是说在自然条件下,这个转变过程是不可逆的。
举例:历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·嘎姆吉为美国海军设计的零发动机,这一装置利用海水的热量将液氨汽化,推动机械运转。
但是这一装置无法持续运转,因为汽化后的液氨在没有低温热源存在的条件下无法重新液化,因而不能完成循环。
所以这是一个错误的永动机设想。
二第二类永动机原理及可行性在热力学第一定律问世后,人们认识到能量是不能被凭空制造出来的,于是有人提出,设计一类装置,从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能,并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头,这就是第二类永动机的设计原理。
第三类永动机
第三类永动机别莱利曼在《趣味物理学》中写了不少关于永动机的故事.有一个人生城建成了永动机,呼吁专家去鉴定.后来真的去了一伙人参观,那人抬出来一个看起来挺复杂的装置,费了几个牛的力气,把机器发动起来.遗憾的是,只转了一小会儿,就停了下来。
那人接着折腾,折腾到最后,很不好意思地对大家说:它总是发脾气。
(别莱利曼,1979)第一类永动机和第二类永动机永动机是人类的一个梦想,而且是建立在科学之上的梦想-—虽然现在被看成是伪科学了-—因为所有的永动机探索者在涉及他们的机器时,依据的都是某种科学的原理,而不是神秘的超自然力。
最初,这些科学爱好者是想造出“东东1”:一个循环系统,能够实现自循环,并且在每一次的循环中,除了产生维持其自身运转的能量,还多少有点富裕。
这样,就可以源源不断地向系统之外输出能量,不光是人,那些大牲口,什么骡子啊,马啊,都可以歇歇了。
这个东东将给野外科考队员提供极大的方便,无论走到哪里,帐篷支起来,把东东1一架,所有的灯都亮了,比电池方便多了,而且环保。
当然了,在家也可以用啊,无论是水电站还是核电站,都不用建了!梦想固然很好,不过,已经创造了很多奇迹的科学,这回不灵了。
永动机爱好者几乎尝试了所有的科学的现象,什么电啊、磁啊、毛细现象啊;什么杠杆啊、滑轮啊、斜面啊,没有一个成功的。
再到后来,物理学家给出了一个能量守恒定律,这个定律宣判:东东1造不出来。
能量守恒定律现在也叫做热力学第一定律——可见热力学不只有一个定律—-我们简称它热一律吧!刚开始的时候,总有人不相信它——到现在还有人步信,所以接着试,屡战屡败,屡败屡战,总有人不甘心。
不管怎么说,永动机是个多么美好的梦想啊!王力雄在小说《永动机患者》中就写了一个执着的农民,他就是要造出永动机,他相信,永动机开转之日,就是家乡人民脱贫之时!美好的梦想要靠科学来实现,于是又有人想出“东东2",它能够吸收空气(或者海水,或者别的东西)中的热量,转化成电能(或者其他可用的能量),转化出来的灯与吸收过来的,所以不违背热一律。
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。
