• Perpetuum mobile de primul tip  - motor (mașină imaginară), capabilă să lucreze fără sfârșit, fără costul combustibilului sau al altor resurse energetice. Existența lor contrazice prima lege a termodinamicii. Conform legii conservării energiei
• Perpetuum mobile de tipul celui de-al doilea  - o mașină imaginară, care, atunci când va fi pusă în funcțiune, ar transforma toată căldura în muncă, extrasă din corpurile din jur (a se vedea Demonul lui Maxwell). Ele contrazic a doua lege a termodinamicii. Conform celei de-a doua lege a termodinamicii, toate încercările de a crea un astfel de motor sunt sortite eșecului.

Istoria

Insulele perpetuum indiene sau arabe mobile cu vase mici fixate oblic, partial umplute cu mercur.

Încercările de a studia locul, timpul și cauza ideii unei mașini de mișcare perpetuă sunt o sarcină foarte dificilă. Nu mai puțin greu de numit și primul autor al unui astfel de plan. Cea mai veche informație despre mobilul Perpetuum este aparent menționarea pe care o găsim în poetul indian, matematicianul și astronomul Bhaskara, precum și câteva note din manuscrisele arabe din secolul XVI, păstrate în Leiden, Gotha și Oxford. În prezent, India este considerată a fi casa ancestrală a primelor mașini de mișcare perpetuă. Deci, Bhaskara, în poemul ei, datată în jurul anului 1150, descrie un fel de roată cu vase lungi, înguste, pline pe jumătate cu mercur, atașate oblic pe margine. Principiul de funcționare al acestui prim mobil mecanic perpetuum se bazează pe diferența dintre momentele de gravitate create de fluidul care se deplasează în vasele plasate pe circumferința roții. Bhaskara justifică rotația roții foarte simplu: "O roată umplută cu lichid în acest fel, montat pe o axă situată pe două suporturi fixe, se rotește continuu de la sine". Primele proiecte ale unei mașini de mișcare perpetuă în Europa aparțin epocii dezvoltării mecanicii, aproximativ până în secolul al XIII-lea. În secolele 16 și 17, ideea unei mașini de mișcare perpetuă a devenit deosebit de răspândită. În acest moment, numărul proiectelor de mișcare perpetuă depuse la oficiile de brevete ale țărilor europene a crescut rapid. Printre desenele lui Leonardo Da Vinci a fost găsită o gravare cu desenul unei mașini de mișcare perpetuă.

Proiectele de mișcare perpetuă din istorie au eșuat.

Fig. 1. Una dintre cele mai vechi structuri ale mașinii de mișcare perpetuă.

În fig. 1 prezintă una dintre cele mai vechi structuri ale mașinii de mișcare perpetuă. Acesta reprezintă un pinion, în locașurile cărora greutățile sunt articulate pe balamale. Geometria dinților este de așa natură încât greutățile de pe partea stângă a roții să apară întotdeauna mai aproape de axă decât de partea dreaptă. Potrivit autorului, aceasta, în conformitate cu legea pârghiei, ar trebui să aducă roata în rotație constantă. În timpul rotației, greutățile se vor orienta spre dreapta și vor fi salvate forța motrice.

Cu toate acestea, dacă o astfel de roată este fabricată, aceasta va rămâne nemișcată. Motivul diferențial al acestui fapt este că, deși încărcăturile din dreapta au o pârghie mai lungă, mai multe sunt în stânga. Ca urmare, momentele forțelor din dreapta și din stânga sunt egale.

Fig. 2. Proiectarea mișcării perpetue, bazată pe legea lui Arhimede

În fig. 2 arată un alt motor al dispozitivului. Autorul a decis să utilizeze legea lui Archimedes pentru a genera energie. Legea este că corpurile a căror densitate este mai mică decât densitatea apei tind să plutească la suprafață. Prin urmare, autorul a pus tancurile goale pe un lanț și a plasat jumătatea dreaptă sub apă. El credea că apa îi va împinge la suprafață, iar lanțul cu roți se va roti astfel fără sfârșit.

Următoarele nu sunt luate în considerare aici: forța flotantă este diferența dintre presiunile apei care acționează asupra părților inferioare și superioare ale obiectului scufundat. În construcția prezentată în figură, această diferență va avea tendința de a împinge acele tancuri care sunt sub apă în partea dreaptă a imaginii. Dar pe cel mai mic rezervor, care închide gaura, numai presiunea va acționa pe suprafața sa dreaptă. Și va depăși forța totală care acționează asupra rezervoarelor rămase. Prin urmare, întregul sistem se rotește în sensul acelor de ceasornic până când apa se scurge.

Brevete și certificate de drepturi de autor pe motorul etern

literatură

• Voznesensky N.N. Despre mașinile cu mișcare perpetuă. M., 1926.
• Ihak-Rubiner F. Mașină de mișcare perpetuă. M., 1922.
• Kirpichev V.L. Conversații privind mecanica. M .: GITL, 1951.
• Max E. Principiul salvării muncii: istoria și rădăcina ei. SPb., 1909.
• Michal S. Mișcare perpetuă ieri și astăzi.. M .: Mir, 1984.
• Ord-Hume A. Mișcare perpetuă. Povestea unei obsesii. M .: Cunoștințe, 1980.
• Perelman Ya. I. Dirijați fizica. Voi. 1 și 2. M .: Science, 1979.
• Petrunin U. De ce ideea unei mașini de mișcare perpetuă nu a existat în antichitate? // Petrunin Yu.Yu. Fantoma din Constantinopol: provocări dificile în cultura rusă și europeană. - M .: KDU, 2006, p. 75-82

notițe

Wikimedia Foundation. 2010.

Vedeți ce înseamnă "mașina de mișcare perpetuă de al doilea fel" în alte dicționare:

  - ... Wikipedia

Perpetuum mobile (1) V. de primul fel, o mașină imaginară, spre cer, o dată pusă în mișcare, ar face munca pe o perioadă nedeterminată pentru o lungă perioadă de timp fără a consuma energie din exterior. V. d. De primul fel ... ... Dicționar politehnic encyclopedic

Mașină de mișcare perpetuă  - (latină perpetuum mobile) o mașină imaginară care poate efectua munca pe termen nedefinit fără a împrumuta energie din afară. Imposibilitatea unei mașini de mișcare perpetuă de primul fel este una din formulările primei legi a termodinamicii. Imposibilitatea eternului ... ... Concepte ale științei moderne. Dicționar de termeni de bază

Mitologia științei este sistemul de cunoaștere sacră în știință, iluzii masive și răspândite. Miturile în domeniul științei apar atunci când sunt popularizate. Pentru a transmite cititorului obișnuit fapte științifice sau descoperiri într-o formă accesibilă, autorii sunt științific ... ...

Perpetuum mobile (dispozitiv Perpetuum Mobile) este un dispozitiv imaginar care vă permite să obțineți o muncă utilă, mai mult decât cantitatea de energie comunicată acestuia (eficiență peste 100%). Cuprins 1 Clasificarea modernă a mașinilor cu mișcare perpetuă 2 Istorie ... Wikipedia

termodinamică  - THERMODYNAMICS, un departament al teoriei căldurii, în sensul larg al cuvântului, teoria energiei și, prin urmare, se referă la toate fizice, chimice și biol. fenomene. Este construit pe două poziții, numite începuturi, experimentate, primite, străine de ceea ce ... ... Big Medical Encyclopedia

Știința naibului. general sv wah macroscopic. nat. sisteme în stare termodinamică. echilibrul și procesele de tranziție dintre aceste stări. T. se bazează pe fundație. principii (a început) să gătească yavl. generalizarea multora observații și ... ... Enciclopedie fizică

  - (Thomson) (în 1892 pentru realizări științifice a primit titlul de Baron Kelvin, Kelvin) (1824 1907), fizician englez, membru (1851) și președinte (1890 1895) al Societății Regale din Londra, membru străin al corespondentului (1877) ... Dicționar encyclopedic

Secțiunea de fizică aplicată sau inginerie termică teoretică în care se studiază transformarea mișcării în căldură și invers. Termodinamica se ocupă nu numai de problemele legate de distribuția căldurii, ci și de modificările fizice și chimice asociate cu ... Enciclopedie Collier

Perpetuum mobile de tipul celui de-al doilea.

După cum se știe, legea conservării energiei poate fi formulată în următoarea formă: în toate procesele de conversie a energiei, suma tuturor tipurilor de energie implicată în acest proces ar trebui să rămână neschimbată. O astfel de formulare, deși nu permite crearea de energie din nimic, lasă să deschidă o altă modalitate de a realiza mișcarea perpetuă, principiul căruia se va baza pe transformarea ideală a unei forme de energie în alta. Prin urmare, este posibil să propunem, de exemplu, un astfel de ciclu de lucru: chiar și într-un motor cu aburi (turbină, motor cu combustie internă sau alt motor termic), cheltuim o anumită cantitate de căldură pentru a efectua anumite lucrări mecanice; în plus, energia mecanică rezultată este din nou transformată în căldură, încălzind aburul cu ea și alimentând motorul cu abur (turbina) etc. Este clar că un astfel de ciclu de conversie a energiei poate fi repetat fără sfârșit: energia acestui sistem nu crește și nu scade cu timpul.

Studiul problemei mobilităților perpetuum de acest tip la începutul secolului XX. a studiat în detaliu faimosul chimist fizic german Wilhelm Ostwald . Mașina ideală descrisă mai sus, capabilă să transforme ciclic și fără pierderi energia de la o formă la alta, a numit perpetuum mobil de tipul celui de-al doilea. Adevărat, după cum reiese și din numele însuși, chiar și după refuzul posibilității de a crea un mobil perpetuum de primul fel, problema mișcării perpetue rămâne deschisă. În acest caz, totuși, ambele tipuri de mașini de mișcare perpetuă diferă puternic una de cealaltă. Deși funcția perpetuum mobile de primul tip anunțată de oamenii de știință a fost aceea de a continua munca utilă fără a umple energia din surse externe, numirea unei mașini de mișcare perpetuu de al doilea gen părea complet diferită - această mașină necesită doar abilitatea de a transforma perfect energia.

În legătură cu discutarea problemei motorului de mișcare perpetuă de ordinul doi, accentul discuției a fost din nou efectul legii conservării energiei. Se știe din cursul fizicii că această lege aplicată proceselor termice este conținutul primei legi a termodinamicii. Într-adevăr, prima lege afirmă echivalența energiei termice și mecanice, dar nu spune nimic despre direcția în care ar trebui să aibă loc procesele de conversie a energiei. Nu ne arunca o piatră de stâncă în abis, ne întoarcem dacă explozia stocului acumulat de energie chimică explozivă în energie mecanică, lumină și căldură, dacă combustibilul este ars pentru încălzirea caselor - toate acestea sunt schimbări regulate în forme de energie. Dar, în același timp, legea de conservare a energiei nu împiedică fluxul de oricare dintre aceste procese în direcția opusă, care este în mod clar în contradicție cu experiența noastră practică. Astfel, aplicarea necritică a acestei legi ne conduce la concluzii absurde.

Să mai dăm un exemplu. Conform primei legi a termodinamicii, echivalentul de căldură în energie mecanică, și, prin urmare, fără a intra în conflict cu primul principiu, este posibil să se construiască o mașină care îndepărtează căldura din organism, care are o temperatură a aerului ambiant, sau, de exemplu, preia căldura apei din corpurile mari de apă și se realizează prin această lucrare mecanică. Astfel, chiar și o mică de apă de răcire din rezervor va fi eliberat cantitate enormă de energie termică, care poate fi transformată în continuare electrice sau înapoi în energie mecanică. Astfel, de exemplu, răcirea la 1 ° C, apa conținută într-o zonă iaz de 120 m 2 si 1,9 m adancime, vom avea o energie egală cu 954 kJ . Dacă acum rezultă transforma energia mecanică înapoi în căldură atunci are loc ciclul de conversie a energiei, astfel, închis bazat pe principiul perpetuum mobile al doilea tip. Singura întrebare este dacă mașinile care realizează acest ciclu ideal de transformare sunt fezabile în practică, deoarece în viața de zi cu zi nu întâlnim niciodată astfel de fenomene.

Din experiența noastră, știm că într-o cameră caldă o sticlă de lapte scoasă din frigider se încălzește și un pahar de ceai fierbinte se răcește. În plus, un lichid rece, când este încălzit, scade imperceptibil temperatura aerului din cameră, iar cea caldă crește. Este clar că în aceste procese nu găsim nimic surprinzător. În același timp, nu se întâmplă niciodată ca un corp rece să se răcească în mod natural sau că un corp fierbinte devine fierbinte. Pentru o astfel de răcire, se utilizează unități speciale de răcire, care, totuși, necesită furnizarea constantă de energie din surse externe. În același timp, răcirea spontană a unui corp rece sau încălzirea unui corp fierbinte nu contrazice deloc prima lege a termodinamicii. Prin urmare, este evident că formularea acestei legi trebuie clarificată și completată.

Problema folosirii căldurii de către bazinele de apă răcite ale planetei noastre a fost citată de V. Ostwald ca un exemplu tipic care demonstrează nerealitatea ideii unei mașini de mișcare perpetuă de al doilea tip. În cartea sa " Chimie generală", Publicat în 1893, el a scris:

"De obicei, nu ne dăm seama că teorema mobilă perpetuum poate fi interpretată în două moduri. Pe de o parte - se întâmplă mai des - ar fi posibil să se construiască un perpetuum mobil (adică o mașină de mișcare perpetuă de primul fel), cu ajutorul căruia să se genereze o anumită energie și să se folosească, de exemplu, pentru a conduce orice mașină. Dovada imposibilității unui astfel de proces ne conduce la prima lege fundamentală a energiei, care spune că energia nu poate fi creată sau distrusă. Cu toate acestea, mobilul perpetuum poate fi activat altfel, fără a genera energie, dacă ar fi posibil să se includă în procesul de transformare o cantitate imensă de energie neutilizată care este ascunsă în natură. De exemplu, dacă ar fi posibilă transformarea rezervelor mari de energie termică conținute în apele Oceanului Mondial în energie mecanică, care în cele din urmă ar fi transformată în energie termică, atunci am realiza o mașină de mișcare perpetuă de ordinul doi. Acest lucru, desigur, este imposibil, pentru că aceste stocuri de căldură, manifestate extern sub formă de temperatură la starea de echilibru a Pământului, rămân neschimbate ".

Un alt fizician german Rudolf Clausius el și-a dedicat mult timp studierii problemelor termodinamicii. În special, el a concluzionat că energia lumii noastre rămâne neschimbată. În același timp, el a declarat o teoremă importantă privind tendința de entropie a unui sistem închis la maxim. Pentru a înțelege mai bine semnificația acestei teoreme, să încercăm să clarificăm în detaliu semnificația conceptului de entropie, lăsând deoparte formularea ei riguroasă matematică. Cea mai importantă proprietate a entropiei este aceea că nu se schimbă în procesele fizice reversibile, adică în procese ideale care se pot desfășura în ambele direcții fără pierderi de energie. Experiența practică arată că în fenomenele fizice reale există întotdeauna anumiți factori, de exemplu, forțele pasive (frecare), datorită impactului căruia o parte a energiei convertite, transformându-se în căldură, este pierdută iremediabil pentru următoarea fază a acestui ciclu de transformare. Astfel de pierderi se referă la energia "moartă", la " depreciere"Energia sau reducerea acesteia" calitate“. În această privință, energia termică ocupă ultimul loc într-o serie de tipuri diferite de energie, deoarece în fiecare proces al transformării sale se produce neapărat căldură, care nu mai poate fi transformată într-o formă mai mare de energie.

Explicațiile de acest fel, aplicate lumii noastre în ansamblu, au dus la crearea de idei despre așa-numitele moartea termică a universului despre care întreaga lume se presupune că se străduiește. În special, acest lucru ar fi trebuit să se manifeste printr-o creștere a temperaturii atmosferei pământului și a planetei însăși, ca urmare a generării de căldură în timpul oricărui proces natural de conversie a energiei.

Într-o altă interpretare, entropia este considerată o măsură a "disipării" energiei în sistem. Această interpretare a entropiei se bazează pe faptul că în orice proces care are loc într-un sistem închis, doar o parte din energia sistemului este convertită, în timp ce restul este disipat în căldură și astfel încât nu poate fi recuperat. Măsurarea acestor pierderi sau " imprastiereEnergie și este creșterea entropiei. În acest caz, valoarea numerică a entropiei este proporțională cu cantitatea de energie transferată la energia internă a corpurilor implicate în proces, adică în căldură.

Acest tip de disipare a energiei este un obstacol în calea implementării mașinilor cu mișcare perpetuă care funcționează fără a umple rezervele de energie din exterior. De exemplu, disiparea energiei în mecanismul de antrenare al motorului cu aburi și în cazanul însuși, unde încălzirea este încălzită pentru a fi pusă în mișcare, face ca mașina de mișcare perpetuă de ordinul doi descrisă mai sus să fie imposibilă. Într-adevăr, lăsați aburul încălzit de pe cazan să pună în mișcare un motor cu aburi. Imaginați-vă că mecanismul de acționare al acestei mașini este realizat astfel încât energia mișcării sale să fie complet transformată în căldură furnizată înapoi la cazanul motorului cu aburi. Astfel, în acest sistem aparent ideal, tocmai datorită prezenței pierderilor, va exista o scădere constantă a energiei de lucru, astfel că temperatura și presiunea aburului în cazan vor cădea, iar cu acestea puterea motorului cu aburi va scădea și ea.

Alți inventatori ai mobilei perpetuum au sugerat, de exemplu, conectarea a două mecanisme de ceasornic, astfel încât primăvara celuilalt ar porni una dintre ele - aceasta ar oferi o oportunitate de a obține un sistem cronometric "etern" care, în principiu, nu contravine legii conservării energiei. Experiența practică însă a respins această posibilitate, pentru că un astfel de motor perpetuu sa oprit imediat ce forțele motrice ale ambelor izvoare au fost comparate. În plus, chiar dacă presupunem că, cu ajutorul unor modificări de proiectare adecvate, putem realiza transferul unei părți substanțiale din energie dintr-o primăvară în alta, atunci nu vom reuși să realizăm nimic - tocmai datorită influenței disipării de energie deja menționată care însoțește fiecare ciclu de lucru.

Astfel, folosind conceptul de entropie, a fost formulată o altă lege importantă, împreună cu legea conservării energiei, a aruncat o lumină asupra problemei motorului de mișcare perpetuă de ordinul doi. Una dintre formulările sale este teorema lui Clausius privind exercitarea entropiei unui sistem închis la maxim.

O altă formulare echivalentă afirmă că este imposibil să se creeze un dispozitiv care să efectueze constant lucrări mecanice datorită căldurii și transformă energia mecanică primită înapoi în căldură. . Această lege este numită a doua lege a termodinamicii. A doua lege a termodinamicii respinge și posibilitatea de a obține energie prin răcirea corpurilor sub temperatura ambiantă. Astfel, pentru a transforma căldura într-o altă formă de energie (de exemplu, energia mecanică), trebuie să avem un încălzitor (cazan) și un condensator (frigider). Cu cât este mai mare diferența de temperatură dintre încălzitor și condensator, cu atât este mai mare proporția de căldură care poate fi transformată în muncă utilă. Dacă această diferență este egală cu zero, atunci cantitatea de muncă efectuată va fi zero.

A doua lege a termodinamicii  elimină incompletența legii conservării energiei, care nu a făcut distincția între procesele reversibile și ireversibile și astfel a lăsat o speranță fantomă celor care nu au vrut să se împotrivească imposibilității de a crea un mobil perpetuum.

În plus, cea de-a doua lege a termodinamicii impune interzicerea mașinilor perpetuante de mișcare asemănătoare mobilului perpetuum al celui de-al doilea tip, dar pe baza transformării altor tipuri de energie. De exemplu, lucrarea eternă a unei perechi de electromotoare-generator pe un arbore, care ar acționa în conformitate cu următoarea schemă, este imposibilă: curentul electric produs de generator generează rotirea motorului electric, iar energia mecanică a motorului electric este la rândul său transformată într-un generator electric. Dacă ambele elemente ale acestei perechi au lucrat cu factor de eficiență 100% (care, desigur, este imposibilă din cauza unor pierderi electrice și mecanice în ele), atunci un astfel de sistem ar trebui să se mențină în mișcare constantă. Cu toate acestea, nu a putut fi utilizată în scopuri practice în nici un fel, deoarece, prin a începe să selectăm munca utilă de la această unitate, am încălca echilibrul energetic și sistemul s-ar opri.

Acest exemplu adesea citează sistemul de literatură generator de motoare  de multe ori a servit drept prototip al unui număr de alte proiecte mai simple. Adevărat, cu astfel de simplificări, imposibilitatea mobilului perpetuum al tipului "motor-generator" devine și mai clară. La urma urmei, de exemplu, este posibil să înlocuiți motorul și generatorul cu un sistem de două roți de curea interconectate. În cele din urmă, vă puteți limita la o singură roată, luând în considerare o jumătate din ea ca fiind cea mai importantă și cealaltă ca element de bază. Pot fi inventate zeci de construcții similare, dar rezultatul va fi întotdeauna doar unul, deoarece pentru toate aceste motoare perpetuu, atât simple, cât și complexe, a doua lege a termodinamicii și-a anunțat deja verdictul.

Din motive de rigoare, trebuie remarcat faptul că această lege este de natură statistică și se aplică numai obiectelor macroscopice. În special, nu poate fi utilizat atunci când descrie mișcarea moleculelor sau a particulelor mici ale unei substanțe ( miscarea lui Brown). În plus, mișcarea termică constantă, care determină energia internă a corpurilor macroscopice, nu poate servi drept sursă de energie pentru a face o muncă utilă.

Viteza cu care omenirea transformă toate celelalte forme de energie în căldură începe să amenințe însăși existența civilizației. "Decesul termic", în viitorul apropiat, datorită consumului de energie tot mai mare și a dispersiei ulterioare sub formă de căldură, pare deja inevitabilă, menținând în același timp ratele actuale de dezvoltare economică. Dar dacă omenirea încearcă să le încetinească, ea va trece peste legile evoluției și va pieri.

Există o cale de ieșire? Este posibil ca aceasta să nu fie încă vizibilă doar din cauza unei neînțelegeri a unui principiu fizic. Transformarea consumului de energie în circulația energiei ar permite, în principiu, creșterea intensității acesteia fără a perturba echilibrul cu mediul. Acest lucru este demonstrat de experiența lumii organice, care, de mii de ani, menținând masele biosferei mai mult sau mai puțin constante, a crescut de mai multe ori pe parcursul evoluției sale consumul anual de materie și energie. În zilele noastre, masele de materie pe care le trece prin el în fiecare an prin el însuși sunt comparabile cu masa crustă a pământului și, conform unor estimări, o depășesc.

Mașina de mișcare perpetuă de al doilea tip este imposibilă?

Întrucât aproape toată energia consumată de noi, mai devreme sau mai târziu, se disipează sub formă de căldură, motiv pentru care suntem amenințați cu "moarte termică", deoarece ciclul energetic trebuie să ia forma unui ciclu de încălzire. Cu alte cuvinte, trebuie să învățăm cum să colectăm căldura disipată pentru a-și folosi energia din nou și din nou.

Motorul ideal de căldură este considerat cel care sa dezvoltat teoretic în 1824 de către fizicianul francez Sadi Carnot (Nicolas Léonard Sadi Carnot, 1796-1832). Idealitatea sa constă în faptul că eficiența (EFF) a oricărei alte mașini care utilizează același frigider și încălzitor va fi mai mică decât cea a mașinii pe care a inventat-o. Iar faptul că eficiența mașinii sale este diferită de unitate rezultă din faptul că are un frigider: dacă a primit ceva energie de la încălzitor (de exemplu, sub formă de căldură din combustibilul de ardere), fluidul de lucru (într-o mașină ideală este, desigur, un gaz ideal) a face o muncă utilă, este complet inutil să dați o parte din energia sa sub formă de căldură la frigider.

Astăzi, pentru a colecta căldura împrăștiată, se utilizează centrale electrice de tip clasic (cu frigider) - centralele geotermale și hidrotermale și pompele de căldură cu o eficiență mai mică decât cea a lui Carnot.

Desigur, utilizarea căldurii împrăștiate este posibilă numai pentru că mediul este încălzit neuniform, adică cu schimbări de temperatură, care sunt utilizate de motoarele termice care colectează căldură. Deoarece amploarea acestor diferențe este mică, eficiența motoarelor clasice de căldură este redusă la valori excesiv de mici. Prin urmare, ciclul de încălzire din sectorul energetic poate deveni real numai atunci când se bazează pe centrale electrice fără frigider, eficiența cărora nu ar fi limitată de eficiența Carnot.

Astfel de centrale electrice sunt numite mașini de mișcare perpetuă de al doilea tip. Se consideră că acestea sunt interzise de a doua lege a termodinamicii. Cu toate acestea, amenințarea cu "moartea la cald" ne face să considerăm argumentele în apărarea lor cât mai simpatizate posibil.

Situația nu este fără speranță. Nu poate fi așa că, timp de milioane și miliarde de ani, legile evoluției au cerut lumii organice și apoi omenirii să se dezvolte într-o anumită direcție (spre intensificarea consumului de materie și energie), iar apoi această dezvoltare se va întâmpla brusc în legea fizicii, făcând imposibilă circulația căldurii, omenirea va ajunge la moarte. Legile evoluției și ale fizicii, se pare, sunt incluse într-un set unic și consecvent de legi ale naturii. Dacă într-adevăr acest lucru este cazul, atunci interdicția asupra mașinilor cu mișcare perpetuă de al doilea tip ar trebui să fie incontestabilă.

Erori ale clasicilor

Dacă, totuși, oxigenul este amestecat cu hidrogen la aceeași temperatură, creșterea entropiei nu va fi asociată cu transferul de căldură. Când hidrogenul rece este amestecat cu oxigen fierbinte, entropia va crește datorită egalizării temperaturii și datorită amestecării simple (difuziei). Problema este că, în anumite condiții, creșterea entropiei totale poate fi însoțită de o scădere a uneia dintre componente - de exemplu, căldura.

În general, se aplică legea creșterii entropiei totale și nu se aplică "legea" entropiei termice în creștere. Deoarece în acest fel entropia termică poate scădea, transformarea căldurii în alte forme de energie poate avea loc cu o scădere a entropiei termice, dacă se va produce numai o creștere completă. Aceasta înseamnă că transformarea căldurii în alte forme de energie poate fi completă, adică fără compensare termică.

Obligația unui frigider pentru orice motor termic astăzi se explică prin necesitatea de a asigura creșterea entropiei termice. Abolirea "legii" creșterii sale îngreunează interzicerea mașinilor perpetue de mișcare de tipul celui de-al doilea, care deschide calea către crearea energiei, construită pe ciclul de căldură.

Despre proiectele mașinilor cu mișcare perpetuă de al doilea tip

Astăzi există multe zeci de astfel de proiecte. Cu toate acestea, toate sunt nediscriminat și a priori declarate a fi contrare celei de-a doua lege a termodinamicii și, prin urmare, nedemn de analiză critică. Ca urmare, autorii lor sunt forțați să "gătească" în propriul mediu, ceea ce, firește, le face imposibilă să devină obiect al criticii raționale și reduce nivelul științific al textelor lor, de multe ori la niveluri inacceptabil de scăzute. Este foarte dificilă separarea buruienilor de secară. Voi spune doar despre un astfel de proiect, ideea căreia mi se pare destul de demnă de discuție.

Vom plasa o conductă convergentă în direcția opusă vântului din atmosferă, aerul în care va fi accelerat din motive "geometrice", cum ar fi aerul într-o creuzetă între roci sau într-un pas îngust între case. Un astfel de flux în aproximarea unui gaz ideal este descris de ecuația Bernoulli, cunoscută în două forme fundamentale. Potrivit primului, accelerația gazului de-a lungul fluxului este însoțită de o scădere a presiunii sale, conform celei de-a doua - printr-o scădere a temperaturii. Primul efect asigură forța de ridicare a aripii, cea de-a doua, probabil, poate fi așezată în baza mașinii de mișcare perpetuă de ordinul doi.

De fapt, răcirea unui flux de gaz înseamnă reducerea cantității de căldură conținută în el, accelerarea - creșterea energiei sale cinetice. Energia termică este convertită direct la cinetică aici, nu există un frigider. Răcirea fluxului de gaz are loc cu o scădere a entropiei termice, care este compensată de creșterea entropiei non-termice asociată cu o scădere a presiunii.

Conducta înclinată poate fi alimentată cu o turbină, transformându-l într-o centrală electrică. Inventatorii ruși Mikhail Andreyevich Egorov, Igor Sergheievici Orlov și Emmanuel Avraamovici Sobol au primit un brevet pentru o "instalație eoliană" de acest tip. Instalația lor arată ca o bomba în desene, suspendată de-a lungul fluxului de aer și primind-o în interior cu o gaură în formă de inel.

Un cititor care posedă baza experimentală necesară (pe care autorul nu o are) poate pune un crucis experimental însuși, folosind, de exemplu, un film pentru serele atașate unui cadru de sârmă pentru a construi o conductă conică.

De asemenea, instalarea lui Egorov-Orlov-Sobol poate fi adaptată și mediului acvatic, unde poate avea o putere mai mare, deoarece o unitate a volumului rezervoarelor terestre conține mult mai multă căldură decât o unitate de volum a atmosferei.

Dar punctul nu este deloc dacă această construcție particulară funcționează. Sarcina mea nu include prezentarea de proiecte de mașini de mișcare perpetuă de al doilea tip, care ar putea fi puse imediat în producție. Încerc doar să invers atitudinea negativă susținută a Big Science la ideea acestor motoare.

Parteneri Știri

Conform evidențelor istorice, prima persoană care a propus construirea unei astfel de mașini a fost un om de știință care a trăit în secolul al XII-lea. În acest moment au început cruciadele europenilor în Țara Sfântă. Dezvoltarea obiectelor de artizanat, gospodăriilor și echipamentelor a necesitat dezvoltarea de noi surse de energie. Popularitatea ideii unei mașini de mișcare perpetuă a început să crească rapid. Oamenii de știință au încercat să-l construiască, dar încercările lor au fost nereușite.

Această idee a devenit și mai populară în secolele 15 și 16 cu dezvoltarea producției. Proiectele mașinii de mișcare perpetuă au fost oferite de toți și de diverșii: de la meseriași simpli care au visat să-și înființeze o mică fabrica pentru marii oameni de știință. Leonardo da Vinci, Galileo Galilei și alți mari cercetători, după numeroase încercări de a crea o mașină de mișcare perpetuă, au ajuns la concluzia că acest lucru este imposibil în principiu.

La aceeași părere au venit oamenii de știință care au trăit în secolul al XIX-lea. Printre ei au fost Hermann Helmholtz și James Joule. Ei au formulat independent legea conservării energiei, care caracterizează fluxul tuturor proceselor din Univers.

Perpetuum mobile de primul tip

Din această lege fundamentală implică imposibilitatea de a crea o mașină de mișcare perpetuă de primul fel. Legea conservării energiei spune că energia nu apare de nicăieri și nu dispare fără urmă, ci ia numai formele noi pentru sine.

Mașina de mișcare perpetuă de primul fel este un sistem imaginar capabil să facă muncă (adică produce energie) pe o perioadă nelimitată fără accesul din exterior. Un sistem real ca acesta poate face doar munca energiei sale interne. Dar această activitate va fi limitată, deoarece rezervele interne de energie ale sistemului nu sunt infinite.

Motorul termic pentru producția de energie trebuie să efectueze un anumit ciclu, ceea ce înseamnă că de fiecare dată când acesta revine la starea sa inițială. Prima lege a termodinamicii spune că motorul trebuie să primească energie din exterior pentru a face muncă. De aceea este imposibil să construim o mașină de mișcare perpetuă de primul fel.

Perpetuum mobile de tipul celui de-al doilea

Principiul de funcționare a mașinii de mișcare perpetuă de tipul celui de-al doilea a fost după cum urmează: să scoatem energia din ocean, în timp ce scăzusem temperatura. Acest lucru nu contravine legii conservării energiei, dar construcția unui astfel de motor este, de asemenea, imposibilă.

Lucrul este că contrazice a doua lege a termodinamicii. Se află în faptul că energia dintr-un corp mai rece nu poate fi transferată la o temperatură mai tare în cazul general. Probabilitatea unui astfel de eveniment tinde la zero, deoarece este irațională.

De mult timp sa stabilit că invenția mișcării perpetue este imposibilă. În sens larg, o mașină de mișcare perpetuă înseamnă un mecanism care se mișcă în mod continuu. Dar aceasta este departe de a fi o definiție suficientă. Datorită încercărilor neștilate de secole, de a crea astăzi o mașină de miracol, se poate determina tocmai însăși conceptul unei mașini de mișcare perpetuă și motivele impracticabilității acesteia. Mai mult, astfel de încercări au lăsat un semn semnificativ asupra istoriei și au confirmat existența celor mai importante legi ale fizicii. Ce considerăm și analizăm mai jos.

Definiția și clasificarea mașinilor cu mișcare perpetuă

Deci, mașina de mișcare perpetuă, așa cum se știe deja, este un dispozitiv imaginar. Prin natura muncii efectuate se pot clasifica după cum urmează:

1. Mașina de mișcare perpetuă de primul tip (fizic / mecanic, hidraulic, magnetic) este o mașină care funcționează continuu, care, odată lansată, își desfășoară activitatea fără a primi energie din exterior. Acestea sunt dispozitive de natură mecanică, ale căror principiu de acțiune se bazează pe utilizarea anumitor fenomene fizice, de exemplu, asupra acțiunii gravitației, a legii lui Archimedes și a fenomenelor capilare în lichide.
2. Mașina de mișcare perpetuă de natura a doua este un motor termic care, ca rezultat al unui ciclu, transformă complet căldura primită de la orice sursă "inepuizabilă" (ocean, atmosferă etc.) în funcțiune. Asociat cu fenomene naturale ciclice repetitive sau cu principiile mecanicii celeste.

O astfel de clasificare este obișnuită și se găsește în vechea literatură științifică. Ulterior, cercetătorii au o altă definiție. Aceasta vine din ideea unei mașini ideale care funcționează fără pierderi și transformă toată energia comunicată într-o lucrare utilă sau într-o altă formă de energie.

Pentru aceste definiții, oamenii de știință din diferite vremuri au parcurs un drum lung. Ei i-au supus unor analize aprofundate și erau departe de a fi mereu în unanimitate. Problema a fost dacă se poate considera că o mașină de mișcare perpetuă este singura care, atunci când este complet asamblată, va începe imediat să lucreze pentru dvs. sau ar fi acceptabil să informăm dispozitivul despre un impuls inițial al motorului. Disputa a fost și despre faptul că semnele de bază ale unei mașini de mișcare perpetuă sunt o condiție ca el, fiind pus în mișcare, să efectueze simultan o muncă utilă.

Motivele pentru crearea de idei

Prima mențiune a mașinii de mișcare perpetuă se referă la 1150. Dar aceasta înseamnă că mecanicii antice nu erau interesați de mișcarea perpetuă? Dimpotrivă, aceasta a fost una dintre acele probleme tradiționale la care știința a acordat o mare atenție în legătură cu studiul fenomenelor fizice. Dar în timp ce studiau condițiile care determină mișcarea circulară a corpurilor, grecii au ajuns la concluzii care exclud teoretic orice posibilitate a existenței unei mișcări perpetuate create artificial pe Pământ. De exemplu, Aristotel a susținut că mișcarea corpurilor se accelerează spre centrul său. Pe corpurile cu mișcare cu adevărat circulară, el scrie: "Ei nu pot fi nici grei, nici lumina, deoarece nu pot să se apropie de centru sau să se îndepărteze de el într-un mod natural sau forțat". Această condiție este satisfăcută numai de corpurile cerești.

Dar strămoșul ideii unui motor de mișcare perpetuu este considerat un poet indian, matematician și astronom Bhaskar Acharya (1114-1185), care a descris în poemul său un fel de roată mereu în mișcare. Rețineți că corpul se bazează pe o formă rotundă. Conform filosofiei indiene vechi, evenimentele recurente care formează un ciclu circular sunt pentru el un simbol al eternității și perfecțiunii. Adică, progenitorii ideii de mișcare perpetuă au fost motivați nu de nevoi practice, ci de nevoi religioase. Ideea unui motor de mișcare perpetuă atinge vârful său în Evul Mediu în Europa, în timpul perioadei de construcție intensă a templelor, catedralelor și palatelor domnești, iar apoi creatorii, desigur, sunt interesați de utilizarea practică a mașinii.

Unele modele de mașini de mișcare perpetuă de primul tip

Roata neechilibrată

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Iată un model al mașinii de mișcare perpetuă a lui Bhaskara (fig.1) cu o legătură oblică de-a lungul părții interioare a circumferinței, cu vase lungi înguste și jumătate pline cu mercur. Bhaskara justifică rotirea roții după cum urmează: "O roată umplută cu lichid, montat pe o axă situată pe două suporturi fixe, se rotește continuu de la sine".

Încă două modele, similare în principiu de acțiune, au fost inventate în Europa medievală. Rolul vaselor parțial umplute cu mercur este jucat de sectoare convexe în interiorul roții, în interiorul cărora sunt bile grele (fig.2) sau tije fixate pe partea exterioară a roții cu greutăți la capete (fig.3).

Principiul de funcționare a acestor motoare este acela de a crea un dezechilibru constant al gravității pe roată, datorită căruia roata trebuie să se rotească. Luați în considerare motivul pentru care acest calcul nu este justificat de exemplul unei roți convenționale. Aici se presupune că lucrarea se face prin forța gravitației, adică în condiții normale (la distanțe mici și în apropierea suprafeței Pământului), este constantă și întotdeauna direcționată în aceeași direcție.

Figura 4

F T este greutatea sarcinii, F P este forța cu care pârghia acționează asupra balamalei (compensată de forța reacției de sprijin), F B este forța de cotitură, R este distanța de la balamale (axa de rotație) la traiectoria centrului de masă al sarcinii.

Atunci când pârghia este strict verticală, greutatea încărcăturii este transferată balamalei și este compensată de reacția suportului. Forța este îndreptată de-a lungul normalului către cerc, componenta tangențială

este absent, deci momentul forțelor este zero. Această poziție este numită top dead center (TDC). Dacă pârghia este deviată, reacția de sprijin nu mai compensează greutatea, componenta tangențială a forței apare și cea normală începe să scadă. Aceasta va continua numai până când pârghia va fi orizontală. Când momentul forțelor atinge valoarea maximă, pârghia va acționa din nou asupra sarcinii, forța normală își va schimba semnul în raport cu levierul. Forța tangențială va începe să scadă, până în momentul în care pârghia se află în poziție verticală în jos (punct mort mai scăzut (LDP)).

Astfel, așa cum se poate vedea din Fig. №4, jumătate din ciclul de lucru, sarcina este accelerată, deplasându-se de la punctul mort superior până la punctul mort mai scăzut (LDP) și jumătate încetinind. După efectuarea mai multor rotații, roata cu sarcini neechilibrate va ajunge la o stare de echilibru.

Lanț pe un plan înclinat

Figura 5

Un alt tip de mașină de mișcare perpetuă mecanică este un lanț greu, aruncat peste o parte mai lungă printr-un sistem de blocuri. Teoretic se presupunea că partea pe care există un număr mai mare de legături va începe să alunece planul înclinat, ca urmare a faptului că circuitul închis se va mișca continuu. Cu toate acestea, se știe că lanțul se va odihni. Acest tip de motor este interesant, în primul rând datorită imposibilității mișcării sale perpetue, inginerul, mecanicul și matematicianul Simon Stevin (1548-1620) au dovedit legea echilibrului corpului pe un plan înclinat. Un lanț este mai greu decât altul, de câte ori marginea mare (AB din Fig.5) a unei prisme este mai lungă decât una scurtă (VS din Figura 5). Rezultă că două sarcini legate se echilibrează reciproc pe planuri înclinate dacă masele lor sunt proporționale cu lungimea acestor planuri.

Un mecanism asemănător în principiu (figura 6): un lanț greu este aruncat peste roți, astfel încât jumătatea dreaptă este întotdeauna mai lungă decât cea din stânga. Prin urmare, trebuie să cadă în jos, cauzând rotirea lanțului. Dar lanțul din partea stângă este întins, iar dreapta - la un anumit unghi și curbil. În mod similar, mișcarea perpetuă și acest mecanism este imposibil.

Figura 6

Mașină de mișcare perpetuă hidraulică cu șurub Archimedes

În majoritatea covârșitoare a motoarelor hidraulice perpetuu, inventatorii au încercat să folosească un mecanism cunoscut din vremurile Greciei antice - șurubul lui Archimedes - un tub gol cu ​​un plan în formă de spirală în interior, conceput pentru a ridica apa din vas în vasul cu cea mai mare înălțime.

Figura 7

Lichidul din vas se ridică mai întâi cu fitilul în vasul superior și, de acolo, cu alte fitiși chiar mai înalți, vasul superior are un jgheab de drenaj care cade pe lamele roții, determinând-o să se rotească. Lichidul din nivelul inferior se ridică din nou prin fitile către vasul superior. Astfel, jetul care curge în jos pe jgheab pe roată nu este întrerupt și roata trebuie să fie întotdeauna în mișcare (fig.7).

Numai roata acestei mașini nu se va roti niciodată, deoarece nu va mai fi apă în vasul superior. Acest lucru se va întâmpla deoarece forțele capilare cauzate de curbura suprafeței lichidului, deși pot depăși forța gravitației, ridicând lichidul în țesătura fitilului, dar îl păstrează în porii țesăturii, permițându-i să nu iasă din ele.

Vasele lui Denny Papen

Figura 8

Proiectul motorului hidraulic perpetuu de mișcare Denny Papen este un vas care se înmoaie într-un tub și se îndoaie astfel încât capătul liber al tubului cu o rază mai mică să fie localizat în "gâtul" mare al vasului (fig.8). Autorul a presupus că greutatea apei din partea mai largă a vasului va depăși greutatea lichidului din tub în partea mai îngustă. Astfel, s-ar produce circulația lichidului datorită diferenței de presiune. De fapt, în acest caz, legea fundamentală a hidrostaticelor funcționează: presiunea exercitată asupra lichidului este transmisă fără schimbare în toate direcțiile. Suprafața fluidului din tubul subțire este fixată la același nivel ca în vas, ca și în orice vase interconectate.

Anterior, acestui motor i-au fost oferite vase asemănătoare, altfel orientate în spațiu. Ele s-au bazat pe principiul sifonului: în acesta (într-un tub curbat cu coturi de diferite lungimi, prin care lichidul vine dintr-un vas cu unul mai mare într-un vas cu un nivel inferior de lichid), lucrarea necesară pentru ridicarea lichidului se efectuează prin presiune atmosferică. În același timp, pentru ca lichidul să curgă printr-un sifon, înălțimea maximă a curbei sale nu trebuie să depășească înălțimea coloanei de lichid, echilibrată de presiunea aerului exterior. Pentru apă, această înălțime cu o presiune barometrică normală este de aproximativ 10 m. - acest fapt nu a fost luat în considerare și a condus la concluzii incorecte privind mișcarea perpetuă a unui astfel de motor.

Alte motoare hidraulice

Figura 9

Printre numeroasele proiecte ale mașinii de mișcare perpetuă au existat multe bazate pe legea lui Archimedes. Una dintre astfel de proiecte este următoarea: un vas înalt (20 m) umplut cu apă are puțuri situate pe o parte la capetele sale diferite, prin care se aruncă o frânghie puternică fără sfârșit cu paisprezece cutii cubice cu dungi fixe. Cutiile sunt aceleași, echidistante, rezistente la apă și au laturi de 1 m (figura 9).

Într-adevăr, cutiile din apă vor avea tendința de a pluti în sus. Ele sunt afectate de o forță egală cu greutatea apei deplasate de cutii.

Dar chiar și cu condiția ca această funie să fie infinită, efectul nu este justificat, deoarece, pentru ca coarda să se rotească, cutiile trebuie să pătrundă exact în vasul de jos și, pentru aceasta, trebuie să depășească presiunea coloanei de apă, care va fi semnificativ mai mare decât forța lui Archimedes.

Figura 10

O versiune simplificată a mișcării perpetue a tipului hidraulic (Fig.№ 10), a cărei idee provine dintr-o încălcare flagrantă a interpretării legii lui Archimedes. Partea imersată a tobei de lemn, conform legii lui Archimedes, este supusă acțiunii flotabilității. Desigur, roata nu se va roti, deoarece forța nu va fi îndreptată în sus (așa cum a presupus inventatorul), ci spre centrul roții.

Mașină de mișcare perpetuală magnetică

Figura 11

Simplu, dar modelul original al unei mașini cu mișcare perpetuă, cu magneți. Două chute înclinate conduc la magnetul cu bilă amplasat pe raft: unul drept, montat deasupra acestuia, celălalt curbat (fig.11). O bilă de fier așezată pe jgheabul superior va fi atrasă de un magnet, apoi pe drum va cădea în gaură, se va rostogoli jgheabul inferior și se va trece din nou la jgheabul superior.

Cu toate acestea, dacă magnetul este suficient de puternic pentru a atrage mingea de la punctul inferior, atunci nu va permite să cadă printr-o gaură situată foarte aproape. Dacă, dimpotrivă, forța de atracție este insuficientă, atunci mingea nu va atrage deloc.

Mașină de mișcare perpetuă de primul tip contrar legii conservării energiei

Aprobarea finală a legii conservării energiei în anii '40 -'70 ai secolului al XIX-lea se bazează pe lucrările lui Sadi Carnot, Robert Mayer, James Joule și Hermann Helmholtz, care au arătat relația dintre diferite forme de energie (mecanică, termică, electrică etc.). Legea conservării energiei este formulată după cum urmează: într-un sistem izolat, energia poate fi transferată dintr-o formă în alta, dar numărul total rămâne constant.

De regulă, imposibilitatea unui motor de mișcare perpetuu este considerată ca o consecință a legii conservării energiei. Argumentele lui Meier și experimentele lui Joule au dovedit echivalența muncii și căldurii mecanice, arătând că cantitatea de căldură eliberată este egală cu munca perfectă și invers, Helmholtz a dat mai întâi o formulă în termeni exacți legii conservării energiei. Spre deosebire de predecesorii săi, el a legat legea conservării energiei cu imposibilitatea existenței unei mișcări perpetue. Principiul imposibilității mișcării perpetue a fost pus de Meyer și Helmholtz ca bază pentru analiza diverselor transformări ale energiei. Max Planck în lucrarea sa Principiul conservării energiei a pus un accent deosebit pe echivalența (și nu pe conexiunea cauzală) a principiului imposibilității unei mișcări perpetue și a principiului conservării energiei.

În termodinamică, din punct de vedere istoric, legea conservării este formulată ca prima lege a termodinamicii: schimbarea energiei interne a unui sistem termodinamic în timpul tranziției sale de la o stare la alta este egală cu suma forțelor externe care lucrează asupra sistemului și cantitatea de căldură transferată în sistem și nu depinde de modul în care se efectuează această tranziție adică, Q = ΔU + A. Prima lege a termodinamicii este adesea formulată ca imposibilitatea existenței unei mașini de mișcare perpetuă de primul fel, care ar face muncă fără a atrage energia din orice sursă.

Motoare eterne de tipul celui de-al doilea

Mașina clasică de mișcare perpetuă, de tipul celui de-al doilea, oferă posibilitatea acumulării de căldură din cauza lucrării, costul căruia este mai mică decât căldura primită și folosirea unei părți din această căldură pentru a efectua din nou lucrul în noul ciclu. Astfel, ar trebui să existe un exces de muncă. O altă variantă a acestui motor implică ordonarea mișcării termice haotice a moleculelor, ca rezultat al unei mișcări direcționate a materiei, însoțită de o scădere a temperaturii sale termodinamice. Proiectele bine cunoscute ale unor astfel de motoare nu sunt atât de inventate ca, de exemplu, motoarele de primul tip, iar informațiile despre ele nu sunt suficiente pentru o descriere. Marea majoritate a ideilor unor astfel de mașini sunt absurde și contradictorii sau fac parte din clasa mașinilor imaginare de mișcare perpetuă (de fapt, ele nu sunt eterne), au eficiență scăzută.

A doua lege a termodinamicii formulată de Rudolf Clausius afirmă fără echivoc că un proces este imposibil, singurul rezultat al căruia ar fi transferul căldurii dintr-un corp mai rece către unul mai fierbinte. Ceea ce înseamnă, de asemenea, că într-un sistem închis, entropia în orice proces real crește sau rămâne neschimbată (adică ΔS ≥ 0). A doua lege a termodinamicii este un postulat care nu este demonstrat în cadrul termodinamicii. A fost creat pe baza generalizării faptelor experimentale și a primit numeroase confirmări experimentale.

Posibilitatea de a folosi energia mișcării termice a particulelor unui corp (rezervor de căldură) pentru a obține o muncă mecanică (fără a schimba starea altor corpuri) ar însemna posibilitatea de a implementa o mașină de mișcare perpetuă de a doua generație a cărei lucrare nu contravine legii conservării energiei. De exemplu, funcționarea motorului unei nave prin răcirea apei oceanului (un rezervor de energie intern și practic inepuizabil) nu contravine legii conservării energiei, dar dacă nu există alte modificări în afară de răcirea cu apă, funcționarea unui astfel de motor contravine celei de-a doua lege a termodinamicii. Într-un motor termic real, procesul de transformare a căldurii în muncă este asociat cu transferul unei anumite cantități de căldură în mediul înconjurător. Ca rezultat, rezervorul termic al motorului este răcit și mediul extern mai rece este încălzit, ceea ce este în concordanță cu a doua lege a termodinamicii.

Mașină de mișcare perpetuă imaginară

Figura 12

În anii '60. Secolul XX. senzația mondială a fost făcută de o jucărie, care a primit în URSS numele de "pasăre care bea vreodată" sau "pasăre Hottabych". Un balon de sticlă subțire cu o axă orizontală în mijloc este sigilat într-un recipient mic. Capătul liber al conului atinge aproape fundul. În balon există o anumită cantitate de eter (în partea inferioară), partea superioară goală a balonului este lipită în exterior cu un strat subțire de vată de bumbac. Ei au pus un vas cu apă în fața jucăriei și îl înclină, forțând-o să "bea" (Figura 12). Apoi mecanismul funcționează independent: de câteva ori pe minut se apleacă spre vas cu apă până când apa se scurge.

Mecanismul acestui fenomen este clar: lichidul din cavitatea inferioară se evaporă sub influența căldurii în cameră, presiunea crește și înlocuiește lichidul în tub. Partea superioară a construcției este mai mare decât cea a balonului. Nivelurile de presiune sunt oprite, lichidul revine la volumul mai mic, care depășește și returnează "pasărea" în poziția inițială.

La prima vedere, a doua lege a termodinamicii este deranjată: nu există diferențe de temperatură, mașina ia numai căldură din aer. Dar când balonul ajunge la vas cu apă, apa din bumbacul umed se evaporă intens, răcind bilele superioare. Există o diferență de temperatură între vasele superioare și cele inferioare, datorită cărora se produce mișcarea. În cazul în care evaporarea se oprește (vata de bumbac se usucă sau umiditatea aerului atinge punctul de rouă, adică temperatura la care aerul trebuie răcit, astfel că vaporii de apă din acesta ajung la saturație și încep să se condenseze în rouă), mașina în deplină concordanță cu a doua lege a termodinamicii se oprește în mișcare. Puterea unui astfel de motor este foarte scăzută datorită unei mici diferențe de temperatură și presiune la care pasărea funcționează.

Perpetuum mobile ca proiecte comerciale

Motoarele eterne, din vremuri străvechi învăluite în mister, invenții și acțiuni, fără îndoială, au fost create nu numai pentru uzul practic. În orice moment au existat fraude și visători care intenționau să extragă nu numai energie mai mare de 100%.

Una dintre cele mai cunoscute "escrocheri ale secolului" este mașina de mișcare perpetuă a lui Johann Bessler (1680-1745).

Figura 13

Figura 14

Sub pseudonimul Orphireus, acest inginer saxon, în 17 noiembrie 1717, în prezența unor fizicieni bine cunoscuți, a demonstrat o mașină cu un diametru al arborelui mai mare de 3,5 m.

Când același lucru sa întâmplat două luni mai târziu, faima lui Bessler a răsunat în întreaga Europă. Inventatorul a fost de acord să vândă mașina lui Peter I, dar acest lucru nu sa întâmplat. Cu toate acestea, acest lucru nu a împiedicat Bessler să trăiască confortabil cu fondurile obținute prin demonstrarea motorului. Motorul este o roată mare care se rotește și în același timp ridică o sarcină grea la o înălțime considerabilă (fig.13).

Invenția a cauzat numeroase dispute și probleme nerezolvate. Cea mai importantă dintre ele - principiul acțiunii - nu a fost cunoscută publicului larg. Prin urmare, sceptici incredulat au ajuns la concluzia că secretul constă în faptul că persoana ascunsă cu îndemânare trage frânghia, care este înfășurată, în mod imperceptibil pentru observator, pe partea ascunsă a axei roții. Iar așteptările lor au fost îndeplinite: în curând slujba lui Bessler a dezvăluit secretul:

motorul a lucrat efectiv doar cu ajutorul unor terți (fig.14).

Un alt exemplu binecunoscut de utilizare a mașinii de mișcare perpetuă "nu în scopul propus": într-unul din orașe, pentru a atrage clienți, o cafenea a instalat o roată "roată etern", care, bineînțeles, a fost începută cu ajutorul unui mecanism.

Unii dezvoltatori de idei de mișcare perpetuă în ordine cronologică:

1. Bhaskara Acharya (1114-1185), poet, astronom, matematician.
2. Villars de Onnecourt (secolul al XIII-lea), arhitect.
3. Nikolay Kuzansky (1401-1464), filozoful, teologul, figura bisericii politice.
4. Francesco di Giorgio (1439-1501), pictor, sculptor, arhitect, inventator, inginer militar.
5. Leonardo da Vinci (1452-1519), pictor, sculptor, arhitect, matematician, fizician, anatomist, naturalist.
6. Portul Giambattista (1538 - 1615), filosof, optician, astrolog, matematician, meteorolog.
7. Cornelius Drebbel (1572 - 1633), fizician, inventator.
8. Athanasius Kircher (1602-1680), fizician, lingvist, teolog, matematician.
9. John Wilkins (1614-1672), filosof, lingvist.
10. Danny Papen (1647-1712), matematician, fizician, inventator.
11. Johann Bessler (1680-1745), inginer mecanic, doctor, înșelător.
12. David Brewster (1781-1868), fizician.
13. Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), fizician, chimist, filosof idealist.
14. Victor Schauberger (1885-1958), inventator.

concluzie

În 1775, Academia Franceză a decis să nu ia în considerare oferte de mișcare perpetuă, prezentând un verdict final: construirea unui motor de mișcare perpetuă este absolut imposibilă. În întreaga istorie a motorului de mișcare perpetuu, au fost inventate mai mult de 600 de proiecte, cele mai multe dintre ele în perioada în care legile termodinamicii și conservarea energiei au devenit cunoscute.

Desigur, eforturile numeroșilor creatori de mașini de mișcare perpetuă nu erau în zadar. Încercând să construiască imposibilul, au găsit o mulțime de soluții tehnice interesante, mecanisme inventate și dispozitive care sunt încă folosite în ingineria mecanică. În căutarea fermă a mișcării perpetue, s-au născut temeliile științei inginerești și au fost confirmate legile care i-au negat existența.