C0f3d30c8 发布于2024-11-04 16:17:35 瑕疵车 30 次
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永动机是一类不需外界输入能源、能量或者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。历史上,不少人包括达芬奇、焦耳这样的著名科学家都曾经热衷于研制各种类型的永动机,结果都以失败告终。然而,正是由于这些永动机的碰壁才帮助科学家们确立了对热力学定律的信心。
第一类永动机是最古老的永动机概念,这一类永动机试图以机械的手段在不获取能源的前提下使体系持续地向外界输出能量。这和热力学第一定律,也就是能量守恒定律相矛盾,因此,人们认识到了能量是不能凭空制造出来的,因此,第一类永动机是不可能实现的。于是,人们又试图设计一类装置,能够从单一热源吸取热量使之变为有用功而不产生其他影响,这就是第二类永动机。
第二类永动机和热力学第二定律,也就是熵增定律相矛盾,因此也是不可能实现的。
在热力学体系建立之前,历史上有无数人,包括很多科学家,都曾经痴迷于永动机的设计和制造。但在热力学定律确立后,致力于永动机设计的更多的是一些借永动机之名牟取钱财的骗子。历史上永动机***有很多,中外各选择一个来简单介绍:
自动轮***: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。骗取了官方的认证,获取了大量的金钱。最终结果被爆出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。
王洪成***:1984年,中国哈尔滨人王洪成曾提出一个永动机方案,他声称利用自己设计的永动机可以驱动自家的洗衣机、电扇等电器运转。不久***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。
永动机单论名称与概念就很混乱。目前看到的永动机模型,大体上都是由单质能,单工作系的物质构成。如果让单质能如此转换下去,非常困难。因为,任何的单体繁殖,都是意味着要推翻基础的生命科学***和物理学的基本理论。当然了,或许个案还是有的,即便如此那也是另当别论的。即便是人与科技真的进入下一个“无源或无燃料能源科技时代”,也不是永动机式的时代,因为,人与科技的下一个时代是如何在不改变现有的“有燃料的科技”体系的前提下,把“有燃料能源科技转换过渡为无燃料能源科技”更替过程。就是这样的一个科技时代也实现不了“永动”。永动机,道理艰难呐!希望有人能够在这个领域里成功。
注:发现有几个没有丁点思想内涵的乱BB者,在捣乱。因此,打个补丁。想思考这个问题的,很简单的,回去把自己手中那双筷子“一分为五”即可。不具备这个思考能力,呵呵😊,就不说你是啥XX了,自己想去吧。
大约公元1159年时,一位名叫巴斯卡拉的数学家描绘了一个由弧形水槽组成的轮子的设计稿,他解释说随着轮子的旋转,里面的水银会流向每个水银槽的底部,使轮子的一边总比另一边沉,这种不平衡会使轮子永久的转动。
巴斯卡拉的设计稿是永动机最早的设计稿之一,永动机是一种不需要外界力量来源就可以永久工作的装置,你可以想象一架可以产生出让自己永远不停转动的风的风车,或者一个为自己提供电力的电灯泡,这种装置长久以来引起了很多发明家的遐想,因为它们可以改变我们与能量之间的关系。
举个例子来说,如果你可以建造一台永动机,使人类成为它绝对高效系统的一部分,这台永动机就可以无限期的维持生命,但是问题出现了,永动机并不能在现实世界中实现,所有永动机的想法都违背了一条或者多条热力学定律。
作为物理学的一个分支,热力学讲述了不同形式的能量之间的关系,热力学第一定律告诉我们:能量不会凭空产生,也不会凭空消失,你无法得到比你所输入的更多的能量,这就把永动机的可能给排除掉了,因为一个永动机永远只能产生与它所消耗的一样多的能量,它无法产生出多余的能量给汽车提供动力或者给手机充电。
但如果你只想让这种机器永远自己运行呢?发明家们已经提出过许多想法,其中许多想法是基于巴斯卡拉的不平衡的轮子演变出的新形式,只是把水银换成了滚动的珠子或者旋转臂上的配重。
没有任何一种新形式的永动机可以永久运动,使轮子一边变得更重的运转部分,也同样是轮子的质心降低到轮轴以下,它会使轮子像钟摆一样前后摆动,然后使其逐渐停下,那其他方法呢?
这个问题,早被热力学定律证明:能量不能自发从低处走向高处,因此第一类、第二类的永动机皆不可能。
可有不少人心有不甘。典型的理据是:电子运动、潮汐辗转、地球自转、太阳核变,没有额外供能,它们就是永动机嘛。
我想,这涉及物质运动的深层机制,不能用热力学定律作强行解释。以下是我的解释,我乐意与“挺永人士”与“反永人士”一同切磋。
自然状态的物体运动简称自然运动。有两种自然运动:一是独立运动,例如,地球自转与绕日;二是随同运动,例如,房屋随同地球一同转动。
按照“最小作用力”与“浓度扩散”的第一性原理,自然运动是***取最节能的动态平衡模式,没有多余的能量可被利用。
最小作用力,即最节能倾向。例如:一只狗看到远处一块肉,它会径直而去,尽量不走弯路,因为直线距离最短,它消耗的体能最小。
地球绕着太阳转,每一段足小轨道,都可看成不同半径的测地线循环。在黎曼几何中,测地线相当于直线。可推,天体与粒子必然走测地线循环,这就是“自然运动”的本质。
人造运动是人类通过设计/制造/装备来改变自然状态的运动,是非自然运动。典型的人造运动机器,简称“机”。而自然运动是“无机可言”的,机器运动与自然运动截然不同。
诸如风力、水力、电力、核力、热力发动机,都要额外供能。风力电源与核电池,制造安装要耗能,轴承磨损会停机。
只要是机器就会有磨损,“磨损故障”是永动机的第一致命瑕疵。滚动摩擦是最小磨损,轮子是不可或缺的。磨损的机制:转子与轴承之间长时间碾压,改变电子云分布,降低材料的弹性系数。
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