永動(dòng)水車(chē)
自古以來(lái),人類(lèi)通過(guò)安裝在河流上的水車(chē)?yán)盟Τ樗蛘咄苿?dòng)磨子磨粉。有人設(shè)想:“如果用水車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)抽上來(lái)的水再來(lái)推動(dòng)水車(chē),這樣不需要河流,水車(chē)不也能永遠(yuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)下去了嗎?”(下圖)。這個(gè)設(shè)想如果實(shí)現(xiàn),自己提供動(dòng)力源(水)獨(dú)自不停運(yùn)轉(zhuǎn)的夢(mèng)幻裝置(水車(chē))就誕生了。
用自己送到高處的水推動(dòng)自己不斷運(yùn)轉(zhuǎn)下去的“永動(dòng)水車(chē)”
這是17世紀(jì)人們研制的一例永動(dòng)水車(chē)。德國(guó)的一名技師貝可勒爾在他的書(shū)中有介紹,水車(chē)(圖中的H),通過(guò)齒輪推動(dòng)右邊的磨(M)碾谷。同時(shí),推動(dòng)左面的裝置(Q)把水送到高處。目的是被送到高處的水再次推動(dòng)水車(chē)。人們?cè)O(shè)想,這樣的話,水車(chē)就能夠自發(fā)的運(yùn)轉(zhuǎn)下去。
像這個(gè)水車(chē)那樣,無(wú)需外力、無(wú)需提供燃料而能自發(fā)地不停運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置,稱(chēng)為“永動(dòng)機(jī)”。 在16世紀(jì)后半葉,以歐洲為中心,研究永動(dòng)機(jī)曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)。但現(xiàn)實(shí)是殘酷的,沒(méi)有一例獲得成功。
波義耳永動(dòng)機(jī)
一些著名的科學(xué)家也進(jìn)行過(guò)永動(dòng)機(jī)的研制。以提出波義耳定律(描述氣體的體積和壓力之間的關(guān)系)而聞名的英國(guó)化學(xué)家羅伯特·波義耳(Robert Boyle,1627~1691),研制了利用毛細(xì)現(xiàn)象的“波義耳永動(dòng)機(jī)”(見(jiàn)下圖)。
波義耳永動(dòng)機(jī)
毛細(xì)現(xiàn)象,是因?yàn)樗谋砻鎻埩,水面?huì)沿著容器壁上升。因此,在這個(gè)永動(dòng)機(jī)中,水會(huì)被細(xì)玻璃管吸上來(lái)。然而,水會(huì)循環(huán)嗎?不會(huì),水不會(huì)離開(kāi)容器壁而連續(xù)從管內(nèi)流出。
圓盤(pán)+鐵球=永動(dòng)機(jī)?
如下圖,放在當(dāng)中的鐵球能夠產(chǎn)生使圓盤(pán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩。有人認(rèn)為,只要沿著順時(shí)針?lè)较蛲扑,圓盤(pán)就會(huì)一直旋轉(zhuǎn)下去。
然而,內(nèi)部小球逆時(shí)針的力矩和順時(shí)針的力矩,整體是平衡的。因此,只要推他的手一離開(kāi)圓盤(pán),它就停止旋轉(zhuǎn)了。
磁鐵小球永動(dòng)機(jī)
如下圖,受磁鐵吸引的鐵球爬上軌道,再?gòu)亩粗新湎隆K軌蛟俅闻郎宪壍、重?fù)運(yùn)動(dòng)嗎?
實(shí)際上,如果磁鐵很強(qiáng),鐵球會(huì)被直接吸到磁鐵上,或者直接掉入洞里之后停在軌道上某個(gè)磁力和下滑力相平衡的位置。如果磁鐵較弱,鐵球大概爬不上軌道。
浮力永動(dòng)機(jī)
如下圖。串在一起的浮子,只有右邊的浮子受到浮力,它們是否能夠不停地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?
為了把浮子壓入水槽的底部,需要有比它在水槽底部受到的水壓更大的力(假定不考慮底部會(huì)漏水)。水槽中的浮子受到的浮力(使裝置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力),不會(huì)比它受到的水壓大。
以上是人們研制的各種各樣的永動(dòng)機(jī)的例子。不管利用重力、毛細(xì)現(xiàn)象、磁力還是浮力作為動(dòng)力源,都以失敗告終。
科學(xué)造詣很深的文藝復(fù)興時(shí)期的畫(huà)家列昂納多·達(dá)·芬奇(1452~1519)也畫(huà)有永動(dòng)機(jī)的草圖,但是,他得出的結(jié)論是,“這樣的裝置是不可能的”。
永動(dòng)機(jī)對(duì)外做功,就是把自己的能量傳遞給外部,相當(dāng)于自己能夠產(chǎn)生能量、并把能量不斷提供給外部。這明顯違反了能量既不增加也不減少的能量守恒定律。在能量概念確立之前,就像河水推動(dòng)水車(chē)一樣,人們的主流認(rèn)識(shí)是認(rèn)為自然界的萬(wàn)物都是能夠自發(fā)運(yùn)動(dòng)的。所以人們就設(shè)想自然也一定會(huì)產(chǎn)生一種能量為人們利用,其產(chǎn)物就是對(duì)永動(dòng)機(jī)的研究。
能量守恒定律的出現(xiàn),否定了之前所有的那些自發(fā)產(chǎn)生能量的永動(dòng)機(jī)。違反“能量守恒定律”(熱力學(xué)第一定律)的永動(dòng)機(jī),稱(chēng)為“第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)”。上述的這些永動(dòng)機(jī),都是第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/chuzhong/1318483.html
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