• Motori i përjetshëm Lloj i parë - Motor (makine imagjinare), i aftë për kryerjen pafundësisht të punës pa kostot e karburantit ose burime të tjera të energjisë. Ekzistenca e tyre është në kundërshtim me ligjin e parë të termodinamikës. Sipas ligjit të ruajtjes së energjisë
• Motori i përjetshëm i llojit të dytë - Makina imagjinare, e cila është vënë në drejtimin, do të kthehet në punë të gjithë ngrohjen e nxjerrë nga organet përreth (shih Maxwell Demon). Ata kundërshtojnë ligjin e dytë të termodinamikës. Sipas fillimit të dytë të termodinamikës, të gjitha përpjekjet për të krijuar një motor të tillë janë të dënuar për dështim.

Histori

Indian ose arabisht Mobile Mobile me anije të vogla të zhdrejtë, pjesërisht e mbushur me merkur.

Përpjekjet për të studiuar vendin, kohën dhe shkaqet e idesë së një motori të përjetshëm - detyra është shumë komplekse. Jo më pak e vështirë për të thirrur autorin e parë të një plani të tillë. Informacioni më i hershëm për perpetuum celular vlen, me sa duket, përmendja që ne gjejmë poetin indian, matematikën dhe astronomën Bhaskara, si dhe shënime të ndara në dorëshkrimet arabe të shekullit XVI, të ruajtura në Leiden, Gote dhe Oxford. Aktualisht, India konsiderohet pranodina e motorëve të parë të përjetshëm. Pra, Bhaskar në poezinë e tij që daton nga rreth 1150, përshkruan një rrotë të caktuar me bashkangjitur me shufrën e shufrës së gjatë, anijet e ngushta, gjysma e mbushur me merkuri. Parimi i veprimit të këtij mekanike të parë Mobile Mobile u bazua në ndryshimin në momentet e gravitetit të gjeneruara nga lëngu, i cili u zhvendos në anije të vendosura në rrethin e timonit. Bhaskara justifikon rotacionin e timonit është shumë e thjeshtë: "të lëngshme të mbushura me lëng, duke u planifikuar në aks të shtrirë në dy mbështetje fikse, vazhdimisht rrotullohet në vetvete". Projektet e para të motorit të përjetshëm në Evropë i përkasin epokës së zhvillimit të mekanikës, përafërsisht shekullit XIII. Nga shekujt XVI - XVII, ideja e një motori të përjetshëm ishte veçanërisht i përhapur. Në këtë kohë, numri i projekteve të motorëve të përhershëm të furnizuar në departamentet e patentave u rritën me shpejtësi vendet evropiane. Ndër vizatimet, Leonardo da Vinci u gjet gdhendje me një vizatim të një motori të përjetshëm.

Hartimet e pasuksesshme të motorëve të përjetshëm nga historia

Fik. 1. Një nga strukturat më të vjetra të motorit të përjetshëm

Në Fig. 1 tregon një nga strukturat më të vjetra të motorit të përjetshëm. Ai përfaqëson një rrotë veshje, në scesses të të cilave janë bashkangjitur në palosjen e ngarkesës në varet. Gjeometria e dhëmbëve është e tillë që ngarkesat në anën e majtë të timonit gjithmonë të kthehen të jenë më afër boshtit sesa në të djathtë. Sipas autorit, kjo, në harmoni me ligjin e levës, do të duhet të udhëheqë timonin në rotacion të vazhdueshëm. Gjatë rotacionit të ngarkesës, do të luftonte në të djathtë dhe të mbanin një forcë lëvizëse.

Megjithatë, nëse e bëni këtë rrotë, do të mbetet fikse. Shkaku diferencial i këtij fakti është se edhe pse e drejta e ngarkesës ka më shumë levë e gjatë, i la ata më shumë nga sasia. Si rezultat, momentet e forcave në të djathtë dhe të majtë janë të barabarta.

Fik. 2. Hartimi i motorit të përjetshëm bazuar në ligjin e Arkimedit

Në Fig. 2 tregon pajisjen për një motor tjetër. Autori vendosi të përdorë ligjin e Archimedit për të gjeneruar energji. Ligji është se trupi densiteti i të cilit është më i vogël se dendësia e ujit, priren të notojnë në sipërfaqe. Prandaj, autori i vendosur në tanket e zinxhirit të uritur dhe gjysmën e djathtë të vendosur nën ujë. Ai besonte se uji do t'i shtyjë ato në sipërfaqe, dhe zinxhir me rrota, duke rrotulluar pafundësisht.

Këtu, nuk është marrë parasysh: Forca e nxjerrjes është dallimi në mes të presionit të ujit që vepron në pjesët më të ulëta dhe të sipërme të subjektit të zhytur në ujë. Në dizajnin e treguar në figurë, ky ndryshim do të përpiqet të shtyjë ato tanke që janë nën ujë në pjesën e djathtë të modelit. Por në rezervuarin më të ulët, që priza vrima, vetëm presioni i presionit në sipërfaqen e saj të djathtë do të veprojë. Dhe kjo do të tejkalojë forcën totale që vepron në tanket e mbetura. Prandaj, i gjithë sistemi thjesht do të lëvizë në drejtim të orës derisa të derdhet uji.

Patentat dhe certifikatat e të drejtës së autorit për motorin e përjetshëm

Letërsi

• Voznesensky N. N. Rreth makinave të lëvizjes së përjetshme. M., 1926.
• Ihak-rubiner f. Motori i përjetshëm. M., 1922.
• Tulla V. L. Biseda për mekanikë. M.: Gitl, 1951.
• Mah e. Parimi i mirëmbajtjes së punës: historia dhe rrënja. Shën Petersburg., 1909.
• Michal S. Motori i përjetshëm dje dhe sot. M.: Mir, 1984.
• Ord hume A. Lëvizje e përhershme. Historia e një ideje ndërhyrëse. M.: Njohuri, 1980.
• Perelman Ya. I. Fizikë zbavitëse . Kn. 1 dhe 2. M.: Shkenca, 1979.
• Petrunin Yu. Pse ekzistonte ideja e motorit të përjetshëm në antikitet? // petrunin yu.yu. Ghost Tsargrad: Detyra të pazgjidhshme në kulturën ruse dhe evropiane. - m.: Kdu, 2006, f. 75-82

Shënim

Fondacioni Wikimedia. 2010.

Shikoni se çfarë është "motori i përjetshëm i rodullës së dytë" në fjalorët e tjerë:

- ... wikipedia

Perpetuum M o B dhe l E (Lat. Lëvizja e vazhdueshme e vazhdueshme e vazhdueshme), 1) V. D. Lloji i parë i makinës imagjinare, në Parajsë, duke u nisur në kurs, do të bënte një punë për një kohë të gjatë, pa konsumuar energji nga jashtë. V. d. Lloji i parë ... ... ... Fjalor Big Enciklopedik Polytechnic

Motori i përjetshëm - (Lat. Perpetuum Mobile) Makinë imagjinare, e cila mund të punojë kohë të pakufizuar, pa huazuar energji nga jashtë. Pamundësia e motorit të përjetshëm të gjinisë së parë është një nga formulimet e fillimit të parë të termodinamikës. Pamundësia e eternalit ... ... Koncepte shkenca Moderne Natyrore. Fjalori i kushteve kryesore

Mitologjia e shkencës Njohuri të shenjta në shkencë, i përhapur, keqkuptime masive. Mitet në shkencë ndodhin gjatë popullarizimit të saj. Për të përcjellë faktet shkencore të lexuesit të zakonshëm ose zbulimet në një formë të përballueshme autorët shkencore ... ... wikipedia

Mocioni i përhershëm (Lat. Perpetuum Mobile) Pajisja imagjinare që lejon punë e dobishme, më e madhe se shuma e energjisë e raportuar për të (efikasiteti më shumë se 100%). Përmbajtja 1. Klasifikimi modern Motorët e përjetshëm 2 Historia ... Wikipedia

Termodinamikë - Termodinamika, Departamenti i Mësimdhënies për ngrohjen, në kuptimin e gjerë të fjalës Doktrina e energjisë n është e lidhur me të gjitha fizike, kimike dhe biol. Fenomene. Është ndërtuar në dy pozicione, të quajtur origjina e fituar me përvojë, dikush tjetër ... ... Enciklopedia e madhe mjekësore

Shkenca e Naibit. makroskopike e zakonshme karamele. Phy. Sistemet në aspektin e termodinamikës. Ekuilibri, dhe proceset e tranzicionit midis këtyre shteteve. T. bazohet në themelet. Parimet (filloi), për të theksuar yavl. Generalizimi i polinomit. Vëzhgimet dhe ... ... Enciklopedia fizike

- (Thomson) (në 1892 për meritë shkencore mori titullin e Baron Kelvin, Kelvin (1824 1907), fizikan anglez, anëtar (1851) dhe president (1890 1895) i Shoqërisë Mbretërore të Londrës, korrespondent i huaj (1877) dhe i huaj Anëtar Nderi ... ... fjalor enciklopedik

Seksioni i fizikës së aplikuar ose inxhinieri teorike të nxehtësisë, në të cilën është het transformimi i lëvizjes në nxehtësi dhe anasjelltas. Në termodinamikë, jo vetëm problemet e shpërndarjes së nxehtësisë, por edhe ndryshimet fizike dhe kimike të lidhura me ... Enciklopedia Color

Motori i përjetshëm i llojit të dytë.

Siç dihet, ligji i ruajtjes së energjisë mund të formulohet në formën e mëposhtme të modifikuar: me të gjitha proceset e konvertimit të energjisë, shuma e të gjitha llojeve të energjisë pjesëmarrëse në këtë proces duhet të mbetet e pandryshuar. Kjo formulim, megjithëse nuk lejon mundësinë e krijimit të energjisë nga asgjëja, por lë një rrugë tjetër të hapur për zbatimin e motorit të përjetshëm, parimi i funksionimit të të cilit do të bazohej në transformimin ideal të një forme energjie në tjetrën . Prandaj, është e mundur të ofrohet, për shembull, një cikël i tillë pune: le në motor me avull (turbinë, motor djegie e brendshme ose ndonjë tjetër motor termik) Kalojmë disa nxehtësi për të kryer një të caktuar punë mekanike; Më tej, energjia mekanike që rezulton është konvertuar në ngrohje, ngrohje me ndihmën e saj me avull dhe duke çuar tek ata makinë me avull (turbinë) etj. Është e qartë se një cikël i ngjashëm i transformimit të energjisë mund të përsëritet pafundësisht: në fund të fundit, energjia e këtij sistemi me kalimin e kohës nuk rritet dhe nuk ulet.

Studimi i çështjes së Mobile Perpetuum të këtij lloji në fillim të shekullit XX. Fizika-kimike e famshme gjermane ishte e angazhuar në detaje. Wilhelm Ostvald. . Makina ideale e përshkruar më sipër, e aftë për ciklin dhe pa humbje për të kthyer energjinë nga një formë në tjetrën, ai e quajti përjetësinë e celularit të dytë. Vërtetë, siç duket nga emri, madje edhe pas refuzimit të mundësisë së krijimit të Mobile për Perpetuum, lloji i parë, problemi i lëvizjes së përjetshme ende vazhdon të jetë i hapur. Në të njëjtën kohë, megjithatë, të dyja llojet e specifikuara të motorëve të përhershëm ndryshojnë ndjeshëm mes vete. Ndërsa funksioni i deklaruar nga shkencëtarët është përjetësi i pazbatueshëm i celularit në llojin e parë në ecurinë e vazhdueshme të punës së dobishme pa rimbushur rezervat e energjisë nga burimet e jashtme, emërimi i motorit të përjetshëm të llojit të dytë ishte krejtësisht i ndryshëm - vetëm aftësia për të qenë e përkryer transformuar nga kjo makinë.

Në lidhje me diskutimin mbi motorin sekondar të llojit të dytë në qendër të diskutimit, veprimi i ligjit të ruajtjes së energjisë ishte përsëri. Nga rrjedha e fizikës, dihet se ky ligj në aplikimin në proceset termike është përmbajtja e fillimit të parë të termodinamikës. Në të vërtetë, fillimi i parë miraton ekuivalencën e energjisë termike dhe mekanike, por nuk thotë asgjë për drejtimin në të cilin proceset e konvertimit të energjisë duhet të rrjedhin. Nëse hedhim një gur nga shkëmbi në humnerë, qoftë furnizimi i energjisë kimike të akumuluar në eksplozivë në eksploziv në eksploziv në energjinë mekanike, dritë dhe ngrohje, nëse karburanti po digjet për ngrohjen e shtëpive tona - e gjithë kjo është thelbi i natyrshëm ndryshimet në format e energjisë. Por në të njëjtën kohë, ligji i ruajtjes së energjisë nuk ndalon rrjedhën e ndonjë prej këtyre proceseve në reverse drejtimÇfarë kundërshton qartë përvojën tonë praktike. Kështu, zbatimi jo kritik i këtij ligji na çon në përfundime absurde.

Ne japim një shembull tjetër. Sipas fillimit të parë të termodinamikës, nxehtësia është ekuivalente me energjinë mekanike, prandaj, pa hyrë në kontradiktë me fillimin e parë, është mjaft e mundur për të ndërtuar një makinë që zgjedh ngrohjen nga trupi, i cili ka temperaturën e ambientit Air, ose, për shembull, duke marrë ngrohjen e ujit nga trupat e ujit të mëdhenj dhe kryerjen e duhur për këtë është puna mekanike. Në të njëjtën kohë, edhe një ftohje e vogël e ujit në rezervuar do të kishte liruar një sasi të madhe të energjisë termike, e cila mund të shndërrohej në mënyrë elektrike ose më tej, përsëri në energji mekanike. Për shembull, duke ftohur 1 ° C ujë të përfshirë në një pellg me një sipërfaqe prej 120 m 2 dhe një thellësi prej 1.9 m, ne do të merrnim energji të barabartë me 954 kJ . Nëse transformoni tani energjia mekanike që rezulton është kthyer në nxehtësi, atëherë ndodh kështu një cikël i mbyllur i konvertimit të energjisë, bazuar në parimin e përjetësisë së celularit të dytë. Pyetja është vetëm se makinat që zbatojnë këtë cikël të transformimit ideal kryhen në praktikë, sepse në jetën e përditshme nuk takohemi kurrë me fenomene të ngjashme.

Nga përvoja ime, ne e dimë se në dhomën e ngrohtë, një shishe qumësht nxehet nga frigorifer, dhe një gotë e çajit të nxehtë ftoh. Përveç kësaj, lëngu i ftohtë në ngrohjen e saj të papërcaktuar ul temperaturën e ajrit në dhomë, dhe rritjet e nxehta. Është e qartë se në këto procese nuk gjejmë asgjë të habitshme. Në të njëjtën kohë, ajo kurrë nuk ndodh që vetë trupi i ftohtë është i ftohur ose i nxehtë. Për një ftohje të tillë, njësitë e veçanta të ftohjes janë shërbyer, megjithatë, në furnizim të vazhdueshëm të energjisë nga burimet e jashtme. Në të njëjtën kohë, ftohja spontane e ngrohjes së ftohtë ose të nxehtë të trupit nuk është aspak në kundërshtim me fillimin e parë të termodinamikës. Prandaj, është e qartë se formulimi i këtij ligji duhet të sqarojë dhe të shtojë.

Detyra e përdorimit të nxehtësisë duke ftohur pellgjet ujore të planetit tonë u dha edhe nga V. Ostvald si një shembull tipik që demonstron pa dallim të idesë së motorit të përjetshëm të llojit të dytë. Në librin e tij " Kimi Universal", Botuar në 1893, ai shkroi:

"Zakonisht nuk paguajmë një raport në faktin se teorema për Mobile Perpetuum mund të interpretohet në dy mënyra. Nga njëra anë, vjen për atë më shpesh - do të ishte e mundur të ndërtojmë një celular për perpetuum (që do të thotë se motori i përhershëm i llojit të parë), me të për të prodhuar një energji të caktuar dhe për ta përdorur atë, për shembull, për të përzënë çdo makinë . Dëshmi për pamundësinë e një procesi të tillë na çon në ligjin e parë themelor të energjisë, që tregon se energjia nuk mund të krijohet ose të shkatërrohet. Megjithatë, Perpetuum Mobile, mund të aktivizohet ndryshe, pa prodhuar energji, nëse ishte e mundur të përfshihej në procesin e transformimit një sasi të madhe të energjisë së papërdorur të regjistruar në natyrë. Për shembull, nëse ishte e mundur të transformohej rezervat e mëdha të energjisë termike të përmbajtura në ujërat e Oqeanit Botëror, në energjinë mekanike, e cila me kalimin e kohës do të shkonte përsëri në energji termike, në këtë mënyrë do të kryejmë motorin e përjetshëm të llojit të dytë. Kjo, natyrisht, është e pamundur, sepse këto rezerva të nxehtësisë, nga jashtë manifestuar në formën e temperaturës së tokës të vendosur, të pandryshuara ".

Një tjetër fizikan gjerman Rudolf Clausius Gjithashtu, shumë kohë kushtuar studimit të problemeve të termodinamikës. Në veçanti, ai arriti në përfundimin se energjia e botës sonë mbetet e pandryshuar. Në të njëjtën kohë, ai shprehu një teoremë të rëndësishme për dëshirën e entropisë së një sistemi të mbyllur deri në maksimum. Për të kuptuar më mirë kuptimin e këtij teorema, ne do të përpiqemi më shumë për të shpjeguar kuptimin e konceptit të entropisë, duke lënë mënjanë formulimin e rreptë matematikore. Prona më e rëndësishme e entropisë është se ajo nuk ndryshon në proceset e kthyeshme fizike, dmth. Në proceset ideale që mund të vazhdojnë në të dy drejtimet pa asnjë humbje të energjisë. Përvoja praktike tregon se në fenomenet e vërteta fizike ka gjithmonë një ose faktorë të tjerë, për shembull, forcat pasive (fërkime), për shkak të efekteve të të cilave pjesë të energjisë së transformuar, duke u kthyer në nxehtësi, për fazën e ardhshme të këtij cikli të transformimit është humbur në mënyrë të pakthyeshme. Rreth humbjeve të tilla na thuhet si një energji "e vdekur", rreth " zhvlerësim»Energji ose për të zvogëluar atë" cilësi" Në këtë drejtim, energjia e nxehtësisë shkarkohet vendi i fundit ne rresht specie të ndryshme Energjia, pasi me çdo proces të transformimit të saj, ajo domosdoshmërisht ndodh ngrohjes, e cila nuk mund të shndërrohet në ndonjë energji më të lartë.

Arsyetimi i këtij lloji, i përdorur për botën tonë si një e tërë, çoi në krijimin e ideve për të ashtuquajturat vdekja termike e universit Në të cilën e gjithë bota rreth nesh do të ishte e natyrshme. Në veçanti, duhet të ishte manifestuar në rritjen e temperaturës së atmosferës së Tokës dhe vetë planetit si rezultat i lëshimit të nxehtësisë me çdo proces të konvertimit të energjisë natyrore.

Në një tjetër interpretim, entropia konsiderohet si një masë e "shpërndarjes" e energjisë në sistem. Ky interpretim i entropisë bazohet në faktin se me çdo proces që ndodh në një sistem të mbyllur, vetëm një pjesë e energjisë së sistemit konvertohet, ndërsa mbetja është e shpërndarë në nxehtësi, dhe kështu që nuk mund të hiqet prapa. Masën e humbjeve të tilla ose " shpërndarje"Energjia dhe është rritja e entropisë. Në këtë rast, rëndësia numerike e entropisë rezulton të jetë një vlerë proporcionale e energjisë që ka kaluar në energjinë e brendshme të atyre që janë të përfshirë në procesin e organeve, dmth. në ngrohtësi.

Është e njëjta shpërndarje energjie që është një pengesë për realizimin e motorëve të përhershëm që veprojnë pa rimbushur rezervat e energjisë nga jashtë. Për shembull, shpërndarja e energjisë në mekanizmin e makinës avull Dhe në vetë kazan, ku avulli është ndezur për ta sjellë atë në lëvizje, e bën të pamundur të përshkruhet mbi motorin e përjetshëm të llojit të dytë. Në të vërtetë, le të avullit të nxehtë nga bojlerja të çojë makinën me avull. Paramendoni se mekanizmi i makinës së kësaj makine është bërë në mënyrë që energjia e lëvizjes së saj të konvertohet plotësisht në nxehtësi, përmblidhet në kazanin e bojlerit. Pra, në këtë, do të duket, një rënie e përhershme e energjisë së punës do të ndodhë për shkak të pranisë së humbjeve, dhe si rezultat, temperatura dhe presioni i avullit në kazan do të bien, dhe me ta fuqinë e motorit me avull vetë do të ulet me ta.

Shpikësit e tjerë Perpetuum Mobile propozuan, për shembull, për të kombinuar dy mekanizma orë në mënyrë që rrjedha e njërit prej tyre të fillojë pranverën e tjetrit - do të jepte mundësinë për të marrë një sistem kronometrik "të përjetshëm", i cili nuk do të kundërshtonte në thelb ligjin e ruajtjes së energjisë. Përvojat praktike, megjithatë, e mohuan këtë mundësi, sepse një motor i tillë i përjetshëm u ndal sapo të krahasoheshin përpjekjet e përpjekjeve të të dyja burimeve. Për më tepër, edhe nëse supozojmë se me ndihmën e ndryshimeve të duhura të dizajnit, mund të arrini transferimin e një pjese të konsiderueshme të energjisë nga një burim në tjetrin, atëherë nuk do të kishim arritur të arrijmë asgjë - kjo ishte për shkak të Efekti i shpërndarjes së përmendur tashmë të energjisë që shoqëron çdo cikël pune.

Kështu, me ndihmën e konceptit të entropisë, u formulua një ligj tjetër i rëndësishëm, së bashku me ligjin e ruajtjes së energjisë hedh dritë mbi problemin e motorit të përjetshëm të llojit të dytë. Një nga formulimet e saj është teorema e Clausius për dëshirën për entropinë maksimale të një sistemi të mbyllur.

Një tjetër formulim i barabartë pretendon se është e pamundur të krijohet një pajisje që vazhdimisht kryen punë mekanike për shkak të nxehtësisë dhe energjisë së konvertueshme mekanike për të ngrohur . Ky ligj quhet parimi i dytë i termodinamikës. Fillimi i dytë i termodinamikës gjithashtu hedh poshtë mundësinë e marrjes së energjisë duke ftohur trupat nën temperaturën ambient. Kështu, në mënyrë që të konvertohet nxehtësia në një lloj tjetër të energjisë (për shembull, për të mekanik), ne duhet të kemi një ngrohës (bojler) dhe një kondensator (frigorifer). Sa më i madh të jetë ndryshimi i temperaturës në ngrohës dhe kondensator, aq më i madh është përqindja e nxehtësisë mund të konvertohet në punën e dobishme. Nëse ky ndryshim është zero, sasia e punës së prodhuar do të jetë zero.

Fillimi i dytë i termodinamikës Eliminon paplotueshmërinë e ligjit të ruajtjes së energjisë, i cili nuk ka bërë dallime midis proceseve të kthyeshme dhe të pakthyeshme dhe në këtë mënyrë la shpresën shpirtërore të atyre që nuk donin të vendosnin pamundësinë e krijimit të një celulari për perpetuum.

Përveç kësaj, fillimi i dytë i termodinamikës vendos një ndalim dhe motorë të përhershëm të ngjashëm me perpetuumin e celularit celular të dytë, por në bazë të transformimit të llojeve të tjera të energjisë. Për shembull, puna e përjetshme e palës së motorit elektrik është e pamundur - gjeneratori i ulur në një bosht, i cili do të vepronte sipas skemës së mëposhtme: elektricitetGjeneratori i gjeneruar nga gjeneratori çon në rotacionin elektromotor, dhe energjia mekanike e motorit elektrik është shndërruar në gjenerator në elektrik. Nëse të dy elementet e kësaj çifti kanë punuar me 100% PK. (e cila është natyrisht e pamundur për shkak të pranisë së humbjeve elektrike dhe mekanike në to), atëherë një sistem i tillë do të duhet të mbështeste veten në lëvizje të vazhdueshme. Megjithatë, në asnjë mënyrë nuk mund të përdoret për qëllime praktike, sepse, duke filluar të përzgjidhë punë të dobishme nga kjo njësi, kështu kemi shkelur ekuilibrin e saj të energjisë dhe sistemi do të ndalonte.

Ky sistem i përmendur shpesh gjenerator motorik Shumë herë shërbeu si një prototip i një numri të projekteve të tjera më të thjeshta. Vërtetë, me thjeshtësi të tilla, pamundësia e lëvizshmërisë së tipit të gjeneratorit është zbuluar edhe më qartë. Pas të gjitha, për shembull, ju mund të zëvendësoni motorin dhe gjeneratorin me një sistem të dy pulave të rripave të ndërlidhur. Së fundi, është e mundur që të kufizohet edhe për një rrotullim, duke marrë parasysh gjysmën e një njeriu, dhe tjetri është një element skllav. Ju mund të dalësh me dhjetra dizajne të ngjashme, por rezultati gjithmonë do të jetë vetëm një, pasi të gjithë këta motorë të përhershëm, të thjeshtë dhe të vështirë, fillimi i dytë i termodinamikës tashmë ka njoftuar dënimin e tyre.

Duhet të theksohet hir të rreptësisë se ky ligj ka një natyrë statistikore dhe zbatohet vetëm për objektet makroskopike. Në veçanti, nuk mund të përdoret kur përshkruan lëvizjen e molekulave ose grimcave të vogla të substancës ( brownian). Përveç kësaj, lëvizja e vazhdueshme termike, e cila shkakton energjinë e brendshme të organeve makroskopike, nuk mund të shërbejë si një burim energjie për të bërë punë të dobishme.

Shpejtësia me të cilën njerëzimi kthehet në ngrohje të gjitha format e tjera të energjisë, fillon të kërcënojë vetë faktin e ekzistencës së qytetërimit. "Vdekja termike" në të ardhmen e parashikueshme për shkak të rritjes së konsumit të energjisë, e ndjekur nga shpërndarja e saj në formën e nxehtësisë tashmë duket e pashmangshme kur mbajnë normat aktuale të zhvillimit ekonomik. Por nëse njerëzimi përpiqet t'i ngadalësojë ato, do të kalojë në ligjet e evolucionit dhe do të vazhdojë të vdesë.

A ka ndonjë rrugëdalje? Është e mundur që ajo ende nuk është parë thjesht për shkak të kuptimit të gabuar të një parimi fizik. Transformimi i konsumit të energjisë në ciklin e energjisë në parim do të rriste intensitetin e tij pa e shqetësuar ekuilibrin me mediumin. Kjo dëshmon përvojën e një bote organike, e cila, mbi mijëvjeçarin, duke ruajtur një masë të biosferës pak a shumë konstante, ka rritur në mënyrë të përsëritur konsumin vjetor të substancës dhe energjisë gjatë evolucionit të tij. Sot, ata kaluan çdo vit nëpërmjet vetes nëpërmjet vetes, masat e substancës janë të krahasueshme me masën e kores së tokës, por sipas disa vlerësimeve - e tejkalojnë atë.

Motori i përjetshëm i llojit të dytë është i pamundur?

Që pothuajse të gjithë energjinë e konsumuar nga ne herët ose më vonë shpërndan në formën e nxehtësisë, për shkak të të cilave ne jemi të kërcënuar me "vdekjen termike", shtrirja e ciklit të energjisë do të duhet të marrë formën e ciklit të ngrohjes. Me fjalë të tjera, ne duhet të mësojmë se si të mbledhim ngrohtësi të shpërndarë, në mënyrë që të përdorim përsëri energjinë e saj dhe përsëri.

Makina termike ideale konsiderohet të jetë e zhvilluar teorikisht në 1824 fizikan francez Sadi Carnot (Nicolas Léonard Sadi Carnot, 1796-1832). Idealiteti i tij është se koeficienti veprime të dobishme (Efikasiteti) i çdo makine tjetër duke përdorur të njëjtin frigorifer dhe ngrohës do të jetë më pak se ai i makinës shpikur prej tij. Dhe fakti që efikasiteti i makinës së tij është i ndryshëm nga një, vijon nga vetë fakti i pranisë së një frigorifer: që ka marrë një energji të caktuar nga ngrohësi (për shembull, në formën e nxehtësisë nga djegia e karburantit), trupi punues (në makinë e përsosur Kjo, natyrisht, gaz i përsosur), duke kryer një punë të dobishme, plotësisht i padobishëm i jep një pjesë të energjisë së saj në formën e nxehtësisë në frigorifer.

Sot, instalimet e energjisë të një lloji klasik (me një frigorifer) - GEO dhe termocentralet hidrotermale dhe pompat termale me efikasitet përdoren për të mbledhur nxehtësinë e shpërndarë.

Natyrisht, përdorimi i nxehtësisë së shpërndarë është e mundur vetëm për shkak se mesatarja e nxehtë është në mënyrë të pabarabartë, domethënë, me pika të temperaturës, të cilat përdoren nga ngrohja e mbledhjes së nxehtësisë. Meqenëse madhësia e këtyre pikave është e vogël, efikasiteti i makinave të nxehtësisë klasike është shqyer në vlera tepër të vogla. Prandaj, qarkullimi i nxehtësisë në sektorin e energjisë mund të bëhet real vetëm kur bazohet në instalimet e energjisë pa frigorifer, efikasiteti i të cilit nuk do të kufizohet nga efikasiteti i Karno.

Bimët e tilla të energjisë quhen motorët sekondarë të llojit të dytë. Besohet se ato janë të ndaluara nga fillimi i dytë i termodinamikës. Megjithatë, kërcënimi i "vdekjes termike" na bën të rifreskojmë që të shqyrtojmë argumentet në mbrojtjen e tyre.

Situata nuk është e pashpresë. Nuk mund të jetë se për miliona e miliardë vite të viteve ligjet e evolucionit kursejnë botën organike dhe pastaj njerëzimin në zhvillim në një drejtim të caktuar (në drejtim të intensifikimit të konsumit të substancës dhe energjisë), dhe pastaj ky zhvillim do të ishte Papritmas u pengua në ligjin e fizikës, e cila, duke e bërë ciklin e pamundur të ngrohjes, do të elashit njerëzimin me vdekje. Ligjet e evolucionit dhe fizikës, duket se janë të përfshira në një grup të vetëm dhe të qëndrueshëm të ligjeve të natyrës. Nëse kjo është në të vërtetë, atëherë ndalimi i motorëve sekondarë të llojit të dytë duhet të jetë i paaftë të paguajë.

Gabime klasike

Nëse oksigjeni i përzier me hidrogjen në të njëjtën temperaturë, rritja e entropisë nuk do të shoqërohet me transferimin e nxehtësisë. Kur përzieni hidrogjenin e ftohtë me oksigjenin e nxehtë, entropia do të rritet dhe për shkak të temperaturës së nivelimit, dhe në sajë të përzierjes së thjeshtë (difuzionit). Problemi është se në kushte të caktuara, rritja e entropisë së plotë mund të shoqërohet me një rënie në njërën prej termave - për shembull, termike.

Në i përgjithshëm Ekziston një ligj i rritjes së entropisë së plotë dhe nuk funksionon "ligji" i rritjes së entropisë termike. Prandaj, entropia termike mund të ulet, transformimi i nxehtësisë në forma të tjera të energjisë mund të ndodhë me një rënie në entropinë termike, vetëm për t'u rritur. Kjo do të thotë se transformimi i nxehtësisë në forma të tjera të energjisë mund të jetë i plotë, domethënë të ndodhë pa kompensim termik.

Detyrimi i frigoriferit për çdo makinë termike sot shpjegohet me nevojën për të siguruar një rritje në entropinë termike. Heqja e "ligjit" të rritjes së saj bën një ndalim për motorët e përjetshëm të llojit të dytë të insolventit, i cili hap rrugën për krijimin e energjisë, të ndërtuar në ciklin e nxehtësisë.

Në projektet e motorëve të përjetshëm të llojit të dytë

Sot ka shumë dhjetëra projekte të tilla. Megjithatë, ato janë të gjitha ngjitje dhe a priori janë deklaruar kontradiktore për fillimin e dytë të termodinamikës dhe, në përputhje me rrethanat, analiza kritike të padenjë. Si rezultat, autorët e tyre janë të detyruar të "valojnë" në mjedisin e tyre, i cili natyrisht i privon ata për mundësinë për t'u bërë një objekt i kritikave racionale dhe zvogëlon nivelin shkencor të teksteve të tyre, shpesh për të qenë të papranueshëm të ulët. Është shumë e vështirë për të ndarë derdhjet nga thekër. Unë do të tregoj vetëm për një projekt të tillë, ideja e të cilit më duket mjaft e denjë për diskutim.

Ne vendosëm në drejtim të erës në atmosferën e një tubi ngushtues, ajri në të cilin do të përshpejtojë arsyet "gjeometrike", si ajri në çarje midis shkëmbinjve ose në një kalim të ngushtë midis shtëpive. Një rrymë e tillë në përafrimin e gazit ideal përshkruhet nga ekuacioni Bernoulli i njohur në dy forma themelore. Sipas të parit, përshpejtimi i gazit përgjatë vijës aktuale shoqërohet me një rënie të presionit të saj, sipas rënies së temperaturës së dytë. Efekti i parë siguron fuqi Krahët, e dyta, duhet të supozohet, mund të vendosen në bazën e motorit të përjetshëm të rendit të dytë.

Në fakt, ftohja e rrjedhës së gazit nënkupton një rënie në sasinë e nxehtësisë që përmban ajo, përshpejtimi është rritja e energjisë kinetike të saj. Energjia termike po kthehet drejtpërdrejt këtu në kinetike, frigorifer mungon. Ftohja e rrjedhës së gazit ndodh me një rënie në entropinë e saj termike, e cila kompensohet nga rritja e entropisë bërthamore që lidhet me një rënie të presionit.

Një tub ngushtues mund të pajiset me një turbinë, duke e kthyer atë në një instalim të energjisë. Në "termocentralin e erës" të këtij lloji ka marrë një patentë shpikësit rusë Mikhail Andreevich Egorov, Igor Sergeevich Orlov dhe Emmanuel Abrahamovich Sobol. Instalimi i tyre duket në vizatime si një bombë e shtyrë së bashku ajror Dhe vrima e unazës e merr brenda.

Lexues, duke pasur të nevojshme baza eksperimentale (Nuk ka autorin), ndoshta për të vënë crucis eksperimentum, duke përdorur, për shembull, për ndërtimin e një tubi tapered, një film për serrat e fiksuara në një kornizë teli.

Instalimi i Egorovës-Orlova-Sable, më duket se mund të përshtatet me mediumin ujor, ku mund të ketë një fuqi më të madhe, pasi një njësi e vëllimit të trupave të ujit të tokës përmban më shumë nxehtësi se në një njësi të atmosferës.

Por rasti nuk është aspak nëse kjo dizajn të veçantë funksionon. Detyrat e mia nuk janë të përfshira në prezantimin e projekteve të motorëve sekondarë të llojit të dytë, të cilat mund të nisën menjëherë në prodhim. Unë jam vetëm duke u përpjekur për të ndryshuar qëndrimin e qëndrueshëm negativ të shkencës së madhe në vetë idenë e motorëve të tillë.

Partnerët Lajme

Sipas të dhënave historike, personi i parë, i cili ofroi për të ndërtuar një makinë të ngjashme ishte një shkencëtar që jetonte në shekullin e 12-të. Ishte në këtë kohë që filluan kryqët e evropianëve në tokën e shenjtë. Zhvillimi i zanateve, fermave dhe teknologjisë kërkoi zhvillimin e burimeve të reja të energjisë. Popullariteti i ideve të motorit të përjetshëm filloi të rritet me shpejtësi. Shkencëtarët u përpoqën ta ndërtonin atë, por përpjekjet e tyre nuk u kurorëzuan me sukses.

Kjo ide është bërë edhe më e popullarizuar në 15-16 shekuj me zhvillimin e prodhimit prodhues. Projektet e motorit të përjetshëm u ofruan për të gjithë ata që nuk ishin shumë dembelë: nga artizanët e thjeshtë që ëndërronin për krijimin e fabrikës së tyre të vogël për shkencëtarët e mëdhenj. Leonardo da Vinci, Galileo Galile dhe studiues të tjerë të mëdhenj pas përpjekjeve të shumta për të krijuar një motor të përjetshëm i përgjithshëmse kjo është në parim e pamundur.

Shkencëtarët që jetonin në shekullin e 19 erdhën në të njëjtin mendim. Midis tyre ishte helmgoltë gjermane dhe James Joule. Ata formuluan ligjin e ruajtjes së energjisë, e cila karakterizon rrjedhën e të gjitha proceseve në univers.

Motori i përhershëm i llojit të parë

Nga ky ligj themelor, ndjek pamundësinë e krijimit të një motori të përjetshëm të llojit të parë. Ligji i ruajtjes së energjisë thotë se energjia nuk duket askund dhe nuk zhduket kudo, por vetëm pranon forma të reja për vete.

Motori i përhershëm i llojit të parë është një sistem imagjinar, i aftë për të bërë punë (i.e., duke prodhuar energji) kohë të pakufizuar pa qasje në energji nga jashtë. Një sistem i vërtetë i tillë mund të kryejë punën e numëruar vetëm energjinë e saj të brendshme. Por kjo punë do të jetë e kufizuar, pasi rezervat e brendshme të energjisë të sistemit nuk janë të pafundme.

Motori termik për prodhimin e energjisë duhet të kryejë një cikël të veçantë, prandaj kthehet në shtetin fillestar çdo herë. E para e termodinamikës thotë se motori duhet të marrë energji nga jashtë. Kjo është arsyeja pse është e pamundur të ndërtohet një motor i përjetshëm i llojit të parë.

Motori i përjetshëm i llojit të dytë

Parimi i funksionimit të motorit të përjetshëm të llojit të dytë ishte si më poshtë: për të marrë energji nga oqeani, duke ulur temperaturën e saj. Kjo nuk bie në kundërshtim me ligjin e ruajtjes së energjisë, por ndërtimi i një motori të tillë është gjithashtu i pamundur.

Gjë është se është në kundërshtim me fillimin e dytë të termodinamikës. Ajo qëndron në faktin se energjia nga një trup i ftohtë nuk mund të transmetohet në më shumë se të nxehtë në rastin e përgjithshëm. Probabiliteti i një ngjarjeje të tillë po përpiqet për zero, pasi është iracional.

Është vërtetuar për një kohë të gjatë se shpikja e motorit të përhershëm është e pamundur. Në një kuptim të gjerë, nën motorin e përjetshëm nënkupton një mekanizëm, jo-stop duke lëvizur vetë. Por kjo nuk është definicion i mjaftueshëm. Falë përpjekjeve të pafrytshme shekullore për të krijuar makina të mrekullueshme sot, është e mundur të përcaktohet pikërisht koncepti i "motorit të përjetshëm" dhe shkaqeve të papastërtisë së saj. Për më tepër, përpjekjet e tilla kanë lënë një gjurmë të konsiderueshme në histori dhe konfirmuan ekzistencën e ligjeve më të rëndësishme të fizikës. Çfarë, e konsideroni dhe analizoni më poshtë.

Përkufizimi dhe klasifikimi i motorëve të përjetshëm

Pra, motori i përjetshëm, siç është i njohur tashmë - pajisja imagjinare. Nga natyra e punës së kryer mund të klasifikohet si më poshtë:

1. Motori i përhershëm i llojit të parë (fizik \\ mekanik, hidraulik, magnetik) - i vazhdueshëm makinëtë cilat, duke u nisur një herë, e bën punën pa marrë energji nga jashtë. Këto janë pajisje mekanike, parimi i funksionimit të të cilit bazohet në përdorimin e disa fenomeneve fizike, për shembull, në veprimin e gravitetit, ligjin e Arkimedit, fenomenet kapilare në lëngje.
2. Motori i përjetshëm i llojit të dytë (natyral) - makinë ngrohëseE cila, si rezultat i ciklit, konverton plotësisht nxehtësinë e marrë nga një burim i vetëm "i pashtershëm" (oqean, atmosferë, etj.), për të punuar. Ata janë të lidhur me fenomenet natyrore të përsëritura ciklike ose me parimet e mekanikës qiellore.

Një klasifikim i tillë është i zakonshëm dhe ndodh në literaturën e vjetër shkencore. Më vonë studiuesit kanë një përkufizim tjetër. Ajo vjen nga ideja e një makine ideale që punon pa humbje dhe konvertimin e të gjithë energjisë progresive në punë të dobishme ose në ndonjë lloj tjetër të energjisë.

Për këto përkufizime, shkencëtarët e kohëve të ndryshme ecnin rrugë e gjatë. Ata u nënshtruan analizës së tyre të plotë dhe nuk ishin gjithmonë unanim. Problemi ishte nëse vetëm makina mund të konsiderohet si një motor i përjetshëm, i cili, duke u mbledhur plotësisht, menjëherë do të fillojë të punojë për ju, ose është e lejueshme të informoni pajisjen për shtytësin fillestar të motorit. Udhëheqja u krye dhe nëse shenjat kryesore të motorit të përjetshëm i përkasin kushteve në mënyrë që ai, të jetë në lëvizje, në të njëjtën kohë ka kryer disa punë të dobishme.

Shkaqet e krijimit të një ideje

Përmendja e parë e motorit të përjetshëm i takon 1150. Por a do të thotë kjo se mekanika e lashtë nuk ishte e interesuar për lëvizjen e përhershme? Përkundrazi, ishte një nga ato probleme tradicionale në lidhje me studimin e fenomeneve fizike, shkenca e paguar shumë vëmendje. Por në studimin e kushteve që përcaktojnë lëvizjen rrethore të trupave, grekët arritën në konkluzione, duke përjashtuar teorikisht çdo mundësi të ekzistencës në terren të krijuar artificialisht të krijuar në mënyrë artificiale të përjetshme. Për shembull, Aristoteli argumentoi se lëvizja e trupave përshpejton drejt qendrës së saj. Rreth trupave me të vërtetë lëvizje rrethore Ai shkruan: "Ata nuk mund të jenë as të rënda ose të lehta, pasi ata nuk janë në gjendje t'i afrohen qendrës ose të largojë nga ajo natyrore ose brenda vendit". Kjo gjendje është e kënaqur vetëm nga trupat qiellorë.

Por paraqitja e ideve të motorit të përjetshëm konsiderohet poeti indian, matematika dhe astronoma Bhaskar Acharya (1114-1185), e cila përshkroi disa rrota përjetësisht në poemën e tij. Vini re se trupi po merr një formë të rrumbullakët. Sipas filozofisë së vjetër indiane, ngjarjet e përsëritura rregullisht që përbëjnë një cikël rrethore janë një simbol për përjetësi dhe përsosmëri për të. Kjo është, idetë e parasë të lëvizjes së përjetshme nuk ishin të motivuara jo praktike, por nevojat fetare. Nga apogee e tij, ideja e një motori të përjetshëm arrin në Mesjetë në Evropë, gjatë periudhës së ndërtimit intensiv të tempujve, katedraleve dhe pallateve princale, dhe pastaj krijuesit, natyrisht, janë të interesuar përdorim praktik makina.

Disa modele të motorëve të përhershëm të llojit të parë

Rrota me ngarkesa të pabalancuara

Foto 1

Figura 2.

Figura 3.

Këtu është modeli i motorit të përjetshëm të Bhaskarit (Fig. 1) me bashkangjitur të përhershëm në brendësi të perimetrit me anije të gjata të ngushta, gjysma e mbushur me merkur. Bhaskar justifikon rrotullimin e timonit si më poshtë: "Rrota e mbushur me kaq lëngje, duke u planifikuar në aksin që shtrihet në dy mbështetëse fikse, vazhdimisht rrotullohet në vetvete".

Dy modele të tjera të ngjashme me parimin e veprimit të shpikur në Evropën mesjetare. Roli i anijeve, pjesërisht i mbushur me merkur, luhet nga sektorë të konveksuar brenda timonit, brenda të cilit ka topa të rënda (Fig. 2) ose duke lëvizur në pjesën e jashtme të rrotave të shufrës me ngarkesë në skajet (Fig. Nr. 3).

Parimi i të dhënave të këtyre motorëve është të krijojë një jo-ekuilibër të vazhdueshëm të gravitetit për timonin, si rezultat i të cilit rrota duhet të rrotullohet. Shqyrtoni pse ky llogaritje nuk justifikohet nga shembulli. rrotë konvencionale. Supozohet se puna e bën fuqinë e gravitetit, domethënë kushtet normale (në distanca të shkurtra dhe në afërsi të sipërfaqes së tokës) është konstante dhe ka për qëllim gjithmonë në të njëjtën anë.

Figura 4.

FT - peshë peshë, f p - forca me të cilën leva ndikon në varen (kompensuar nga fuqia e reagimit të mbështetjes), fb është forca rrotulluese, r është distanca nga varet (aksi i rrotullimit) në trajektoren e Masa e masës së ngarkesës.

Kur leva është rreptësisht vertikalisht, pesha e ngarkesës transmetohet në varen dhe kompensohet nga reagimi mbështetës. Forca ka për qëllim normale me perimetrin, komponentën tangenciale

nuk ka, kjo do të thotë se momenti i forcës është zero. Kjo dispozitë quhet pika e vdekur e sipërme (NMT). Nëse leva është e devijuar, reagimi mbështetës nuk kompensohet më për peshën, shfaqet komponenti tangencial dhe normal fillon të ulet. Kështu që do të vazhdojë vetëm derisa leva të pranojë pozicion horizontal. Kur arrin momenti i forcave vlera maksimale, Leva do të fillojë të veprojë në ngarkesë, forca normale do të ndryshojë shenjën e saj në krahasim me levën. Forca tangenciale do të fillojë të ulet, derisa leva të rezultojë të jetë në një pozicion vertikalisht poshtë (pika e vdekur (NMT) në fund).

Kështu, siç mund të shihet nga Fig. Nr. 4, gjysma e ciklit të punës, ngarkesa përshpejtohet duke u zhvendosur nga pika e sipërme e vdekur (NTC) në pikën më të ulët të vdekur (NMT) dhe gjysma - ngadalësohet. Duke bërë disa revolucione, rrota me ngarkesa të pabalancuara do të arrijë në gjendjen e ekuilibrit.

Zinxhir në aeroplanin e prirur

Figura 5.

Një lloj tjetër i motorëve të përjetshëm mekanik është një zinxhir i rëndë, i transferuar nga një anë më e gjatë përmes bllokut të blloqeve. Teorikisht u supozua se pjesa në të cilën ndodhet sasi të mëdha Lidhjet do të fillojnë të heqin dorë nga avioni i prirur, si rezultat i së cilës zinxhiri i mbyllur vazhdimisht do të lëvizë. Megjithatë, dihet se zinxhiri do të pushojë. Ky lloj i motorëve është interesant kryesisht nga fakti se inxhinier, mekanik dhe matematikan Simon Stevein (1548-1620) dëshmuan ligjin e ekuilibrit të trupit në planin e prirur. Një zinxhir është më e rëndë se tjetra në të njëjtën kohë, sa herë është një fytyrë e madhe (AB në Fig. 5) Prems janë më të gjata se sa më i shkurtër (dielli në Fig. 5). Rrjedhimisht, dy mallra të lidhura që balancojnë njëri-tjetrin në aeroplanët e prirur nëse masat e tyre janë proporcionale me gjatësitë e këtyre avionëve.

Mekanizmi i ngjashëm me parimin (Fig. 6): Zinxhiri i rëndë hidhet përmes rrotave në mënyrë që gjysma e saj e djathtë të jetë gjithmonë më e gjatë se e majta. Prandaj, ajo duhet të bjerë poshtë, duke udhëhequr një zinxhir në rotacion. Por zinxhiri në anën e majtë është shtrirë dhe e drejtë - në një kënd dhe është e lakuar. Në mënyrë të ngjashme, lëvizja e përjetshme dhe ky mekanizëm është e pamundur.

Figura 6.

Motori hidraulik i përjetshëm me vidë Archimedes

Në shumicën dërrmuese të përjetshme motorë hidraulikë Shpikësit u përpoqën të përdorin mekanizmin e njohur që nga kohët e Greqisë së lashtë - vidhos arkedian - një tub i uritur me një aeroplan spiral brenda, të destinuar për heqjen e ujit nga anija në anijen e lartësisë më të lartë.

Figura 7.

Lëngu nga anija, ngrihet me magjistarët e parë në enën e sipërme, nga atje me wicks të tjera edhe më të larta, anija e sipërme ka një hendek për një kullim që bie në blades e timonit, duke e çuar atë në rotacion. Lëngu që doli në nivel më të ulët ngrihet përsëri në wicks në anijen e lartë. Kështu, jet që rrjedh nëpër brazdë në timon nuk është ndërprerë, dhe rrota duhet të jetë gjithmonë në lëvizje (Fig. 7).

Vetëm rrota e kësaj makine nuk do të rrotullohet kurrë, sepse nuk do të ketë ujë në anijen e sipërme. Kjo do të ndodhë sepse forcat kapilare të shkaktuara nga lakimi i sipërfaqes së lëngshme, megjithëse ju lejojnë të kapërceni fuqinë e gravitetit, duke hequr lëngun në indet e fitimit, por ata e mbajnë atë në poret e pëlhurës, pa e lejuar atë gjeni prej tyre.

Anije Denni papane

Figura 8.

Projekti i motorit hidraulik të Denni është një anije që pezullohet në tub dhe përfshiu në një mënyrë të tillë që fundi i lirë i tubit me një rreze më të vogël të gjendet brenda "fytit" të madh të anijes (Fig. 8). Autori supozoi se pesha e ujit në një pjesë më të gjerë të anijes do të tejkalonte peshën e lëngut në tub, në një pjesë më të ngushtë. Kështu, qarkullimi i lëngët duhet të ndodhë për shkak të ndryshimit të presionit. Në fakt, në këtë rast, ligji bazë i hidrostatikës punon: presioni i dhënë në lëng është transmetuar i pandryshuar në të gjitha drejtimet. Sipërfaqja e lëngjeve në tubin e hollë është vendosur në të njëjtin nivel si në anijen, si në çdo anije komunikimi.

Më parë, ky motor iu ofrua anije të ngjashme, përndryshe të orientuara në hapësirë. Në to, parimi i veprimit të Siphon ishte marrë: në të (në një tub të lakuar me gjunjë me gjatësi të ndryshme, në të cilat lëngu vjen nga anija me një anije më të lartë me më shumë nivel i ulët Lëngu) puna e shpenzuar në heqjen e lëngjeve prodhohet nga presioni atmosferik. Në të njëjtën kohë, që lëngu mund të rrjedhë përmes sifon, lartësia maksimale e kthesës së saj nuk duhet të tejkalojë lartësinë e kolonës së lëngjeve, të barazuar nga presioni i ajrit të jashtëm. Për ujin, kjo lartësi në presion normal barometrik është rreth 10 m. - Ky fakt nuk është marrë parasysh dhe çoi në përfundime të pasakta për lëvizjen e përjetshme të një motori të tillë.

Motorë të tjerë hidraulikë

Figura 9.

Ndër projektet e shumta të motorrit të përjetshëm ishin një arkime me bazë në bazë të ligjit. Një nga këto projekte është si më poshtë: një anije e lartë (20 m), e mbushur me ujë, ka një hapësirë \u200b\u200btë vendosur në një fytyrë në skajet e ndryshme të pulleys, përmes së cilës janë zhvendosur litarin e pafund të qëndrueshëm me katërmbëdhjetë kuti fikse të zbërthyer me formë kub. Kutitë janë të njëjta, ekuivalente, të papërshkueshme nga uji dhe kanë parti në 1 m (Fig. 9).

Në të vërtetë, kutitë në ujë do të përpiqen të notojnë. Ata veprojnë në fuqi të barabartë me peshën e ujit të tërhequr nga mbathje.

Por edhe nëse ky litar është i pafund, efekti nuk është i justifikuar, sepse në mënyrë që litar të rrotullohet, kutitë duhet të hyjnë në anije nga fundi, dhe për këtë duhet të kapërcejnë presionin e postës së ujit, të cilat do të jenë shumë më tepër sesa Archimedes.

Figura 10.

Versioni i thjeshtuar i motorrit të përjetshëm lloji hidraulik (Fig. 10), ideja e të cilit vazhdon nga një shkelje e rëndë e interpretimit të aktit të Arkimedit. Pjesa e daulles prej druri, e zhytur në ujë, sipas ligjit të Archimedit, është i ekspozuar ndaj forcës së nxjerrjes. Natyrisht, rrota nuk do të rrotullohet, sepse fuqia nuk do të drejtohet lart (siç është supozuar një shpikës), por në qendër të timonit.

Magnetik i përjetshëm

Figura 11.

Jo-banesë, por modeli origjinal i motorit të përhershëm me magnet. Për magnetin e topit të vendosur në raft, ka dy chute të prirur: një të drejtë, të vendosur më lart, një tjetër lakuar (Fig. 11). Topi hekuri, i vendosur në hendekun e lartë, do të tërhiqet nga një magnet, pastaj në mënyrën se si do të bjerë në vrimë, të rrokulliset përgjatë brazdës së poshtme dhe do të kalojë përsëri në kokën e sipërme.

Megjithatë, nëse magnet është mjaft i fortë për të tërhequr topin nga pika më e ulët, Ai nuk do ta lejojë atë të bjerë nëpër vrimë, e vendosur shumë afër. Nëse, përkundrazi, forca e tërheqjes do të jetë e pamjaftueshme, topi nuk do të tërhiqet fare.

Motori i përjetshëm i llojit të parë në kundërshtim me ligjin e ruajtjes së energjisë

Miratimi përfundimtar i Ligjit për ruajtjen e energjisë në 40-70 vjet të shekullit XIX ndodhi në bazë të veprave të Sadi Carno, Robert Maeer, James Joule dhe Gjermane Helmholtz, të cilët treguan marrëdhënien midis formave të ndryshme të energjisë ( mekanike, termike, elektrike, etj.). Ligji i ruajtjes së energjisë është formuluar në forma tjetër: Në një sistem të izoluar, energjia mund të lëvizë nga një formë në tjetrën, por shuma e përgjithshme mbetet konstante.

Si rregull, pamundësia e një motori të përjetshëm konsiderohet si pasojë e ligjit të ruajtjes së energjisë. Argumentet e Majit dhe eksperimentet Joule dëshmuan ekuivalencën e punës mekanike dhe të ngrohjes, duke treguar se shuma e nxehtësisë së lëshuar është punë po aq e përsosur dhe përkundrazi, formulimi në kushtet e sakta të ligjit për të ruajtur energjinë u dha për herë të parë Helmholz. Ndryshe nga paraardhësit e saj, ai shoqëroi ligjin e ruajtjes së energjisë me pamundësinë e ekzistencës së motorëve të përhershëm. Parimi i pamundësisë së motorit të përjetshëm u vendos në Mayer dhe Helmholz bazuar në analizën e transformimeve të ndryshme të energjisë. Max Planck në punën "Parimi i ruajtjes së energjisë" bëri një theks të veçantë në ekuivalencën (dhe jo komunikimin shkaku) të parimit të pamundësisë së motorit të përjetshëm dhe parimit të ruajtjes së energjisë.

Në termodinamikë, historikisht ligji i ruajtjes është formuluar në formën e një fillimi të parë të termodinamikës: një ndryshim në energjinë e brendshme të sistemit termodinamik kur lëviz nga një shtet në tjetrin i barabartë me sasinë e funksionimit të forcave të jashtme mbi Sistemi dhe sasia e nxehtësisë e transmetuar nga sistemi, dhe nuk varet nga metoda në të cilën kryhet ky tranzicion, dmth q \u003d δu + A. Fillimi i parë i termodinamikës shpesh formulohet si pamundësia e ekzistencës së vazhdueshme motori i llojit të parë, i cili do të kryejë punë, pa tërhequr energji nga një burim.

Motorët e përjetshëm të llojit të dytë

Motori klasik sekondar i përjetshëm parashikon mundësinë e akumulimit të ngrohjes për shkak të punës, kostot e të cilave janë më të vogla se nxehtësia e marrë dhe përdorimi i një pjese të kësaj ngrohjeje për ri-kryerjen e punës në ciklin e ri. Kështu, duhet të formohet një operacion i tepërt. Një version tjetër i këtij motori përfshin urdhërimin e lëvizjes kaotike të ngrohjes së molekulave, duke rezultuar në një lëvizje të drejtuar të një substance, të shoqëruar me një rënie në temperaturën e tij termodinamike. Projektet gjerësisht të njohura të këtyre motorëve janë shpikur jo aq sa, për shembull, motorët e llojit të parë dhe informacioni rreth tyre nuk është e mjaftueshme për të përshkruar. Shumica dërrmuese e ideve të makinave të tilla janë absurde dhe kontradiktore, ose lidhen me klasën e motorëve imagjinar të përhershëm (në fakt, nuk janë të përjetshme), kanë efikasitet të ulët.

Fillimi i dytë i termodinamikës i formuluar nga Rudolph Clausius thotë: Procesi është i pamundur, rezultati i vetëm i të cilit ishte transferimi i nxehtësisë nga një trup i ftohtë në më shumë të nxehtë. Çfarë do të thotë gjithashtu se në një sistem entropie të mbyllur, me ndonjë proces të vërtetë, ose rritet ose mbetet i pandryshuar (i.E. δs ≥ 0). Fillimi i dytë i termodinamikës është postulati që nuk është korrigjim brenda kuadrit të termodinamikës. Bazohet në përgjithësimin e fakteve me përvojë dhe ka marrë konfirmime të shumta eksperimentale.

Mundësia e përdorimit të lëvizjes termike të grimcave të trupit (rezervuari termik) për të marrë punë mekanike (pa ndryshuar gjendjen e organeve të tjera) do të thotë mundësia e zbatimit të motorit të përjetshëm të llojit të dytë, puna e të cilit nuk do të ishte në kundërshtim me Ligji i ruajtjes së energjisë. Për shembull, puna e motorit të anijes për shkak të ftohjes së ujit të oqeanit (në dispozicion dhe rezervuar pothuajse të pashtershëm të energjisë) nuk bie në kundërshtim me ligjin e ruajtjes së energjisë, por nëse, përveç ftohjes së ujit, nuk ka ndryshime të tjera , atëherë operacioni i një motori të tillë është në kundërshtim me fillimin e dytë të termodinamikës. Në motorin e vërtetë termik, procesi i kthimit të nxehtësisë në veprim është i lidhur me transferimin e një sasi të caktuar të nxehtësisë së mjedisit të jashtëm. Si rezultat, rezervuari termik i motorit është ftohur, dhe një mjedis i ftohtë i jashtëm nxehet, i cili është në harmoni me fillimin e dytë të termodinamikës.

Motor i papërmbajtur i përjetshëm

Figura 12.

Në vitet '60. Shekullit xx Sensimi i botës prodhoi një lodër, e cila në BRSS, emri "përjetësisht i pijshëm zog" ose "Kisha Hottabych". Qëllimi i hollë qelqi me aks horizontal në mes të Vyana në një enë të vogël. Fundi i mençur i kolumit pothuajse ka të bëjë me fundin e saj. Qëllimi përmban një sasi të caktuar të eterit (në fund), pjesa e sipërme e zbrazët e flaskut është jashtë shtresës së hollë të leshit. Para se lodra të vendosë një enë me ujë dhe ta përkulte atë, duke detyruar "pije" (Fig. 12). Pastaj mekanizmi punon në mënyrë të pavarur: disa herë një minutë mbështetet në anijen e ujit derisa uji të mbarojë.

Mekanizmi i një fenomeni të tillë kuptohet: lëngu në zgavrën e poshtme avullohet nën ndikimin e nxehtësisë së dhomës, presioni rritet dhe zhvendos lëngun në tub. Pjesë e sipërme Hartat tejkalojnë, përkulet, avulli lëviz në topin e sipërm. Presioni është i përafruar, lëngu kthehet në volumin më të ulët, i cili tejkalon dhe kthen "zogun" në pozicionin origjinal.

Në shikim të parë, fillimi i dytë i termodinamikës është i shqetësuar: nuk ka rënie të temperaturës, makina vetëm merr nxehtësi nga ajri. Por kur shishja arrin anijen me ujë, uji nga leshi i lagësht është avulluar intensivisht, duke ftohur topin e sipërm. Ka një ndryshim në temperaturat e anijeve të sipërme dhe të poshtme, për shkak të asaj që ndodh lëvizja. Nëse avullimi ndalon (leshi i thatë ose lagështia e ajrit do të arrijnë pikën e vesës, domethënë temperaturat në të cilat ajri duhet të qetësohet në mënyrë që avulli i ujit të përmbahet në të arritur në shtetin e ngopjes dhe filloi të kondensojë në vesë ), makina në marrëveshje të plotë me parimin e dytë të termodinamikës do të pushojë së lëvizë. Fuqia e një motori të tillë është shumë i ulët për shkak të një ndryshimi të vogël në temperatura dhe presione në të cilat "zogjtë" punojnë.

Motorët e përjetshëm si projekte komerciale

Motorët e përjetshëm, nga kohët e lashta, shpikja e fshehur dhe veprimet padyshim u krijuan jo vetëm për përdorim në terma praktikë. Në çdo kohë ka pasur të përhershme dhe fantazi, duke synuar të nxjerrin jo vetëm energjinë më të madhe se 100%.

Një nga "shkencën shkencore" më të famshme është motori i përjetshëm i Johann Besser (1680-1745).

Figura 13.

Figura 14.

Nën prehterus pseudonim, ky inxhinier saxon më 17 nëntor 1717, në prani të fizikanëve të famshëm, tregoi një makinë me një diametër të boshtit më shumë se 3.5 m. Motori u lejua në lëvizje dhe u mbyll në dhomë, duke kontrolluar Në një muaj e gjysmë, u sigurua se rrota e motorit rrotullohet me të njëjtën shpejtësi.

Kur e njëjta gjë ndodhi në dy muaj, lavdia e Bessel bubullohet në të gjithë Evropën. Shpikësi ranë dakord për të shitur makinën nga Pjetri i, por kjo nuk ndodhi. Megjithatë, kjo nuk e ka penguar lirimin e jetës me mjetet e marra duke demonstruar motorin. Motori është një rrotë e madhe, rrotulluese dhe ngritjen e ngarkesës së rëndë në një lartësi të konsiderueshme (Fig. 13).

Shpikja ka shkaktuar shumë mosmarrëveshje dhe çështje të pazgjidhura. Më e rëndësishmja prej tyre është parimi i operimit - nuk ishte i njohur për publikun e gjerë. Prandaj, skeptikët e pabesueshëm arriti në përfundimin se sekreti është se një person i fshehur me mjeshtëri tërheq mbi litar, plagë, pa perceptim për vëzhguesin, në pjesën e fshehur të boshtit të timonit. Dhe pritjet e tyre ishin të justifikuara: Së shpejti shërbëtori i Besselit zbuloi sekretin:

motori me të vërtetë ka punuar vetëm me palët e treta (Fig. 14).

Një tjetër rast i njohur i përdorimit të motorit të përjetshëm "nuk është për emërimin": në një nga qytetet për të tërhequr klientët nga një kafene, u krijua rrota e rradhës "etern", e cila, sigurisht, u nis duke përdorur mekanizëm.

Disa zhvillues të ideve të motorëve të përhershëm në mënyrë kronologjike:

1. Bhaskar Acharya (1114-1185), poet, astronom, matematikan.
2. Villar de onnecur (shekulli XIII), arkitekt.
3. Nikolay Kuzansky (1401-1464), filozof, teolog, figurë kishë-politike.
4. Francesco di Georgho (1439-1501), artist, skulptor, arkitekt, shpikës, inxhinier ushtarak.
5. Leonardo da Vinci (1452-1519), artist, skulptor, arkitekt, matematikan, fizikan, një anatom, natyralist.
6. Port Jambattista (1538 - 1615), filozof, optik, astrolog, matematikë, meteorolog.
7. Cornelius Drebel (1572 - 1633), fizikan, shpikës.
8. Atanasius Kirger (1602-1680), fizikan, gjuhësor, teolog, matematikan.
9. John Wilkins (1614-1672), filozof, gjuhëtar.
10. Denny Papen (1647-1712), matematikan, fizikan, shpikësi.
11. Johann Besser (1680-1745), inxhinier mekanik, mjek, mashtrues.
12. David Brewster (1781-1868), fizikan.
13. Wilhelm Friedrich Ostvald (1853-1932), fizikan, kimist, filozofist idealist.
14. Victor Schauberger (1885-1958), shpikës.

Përfundim

Në vitin 1775, Akademia Franceze vendosi të mos shqyrtojë propozimet e motorëve të përjetshëm, duke vënë përpara vendimin përfundimtar: ndërtimi i motorit të përjetshëm është absolutisht i pamundur. Në historinë e motorit të përhershëm, u shpikën më shumë se 600 projekte, shumica e tyre përbënin një kohë kur ligjet e termodinamikës dhe konservimit të energjisë u bë e njohur.

Natyrisht, përpjekjet e krijuesve të shumtë të motorëve të përjetshëm nuk u zhdukën. Duke u përpjekur për të ndërtuar të pamundurën, ata gjetën shumë kurioz zgjidhje teknike, Mekanizmat dhe pajisjet e shpikura që ende aplikohen në inxhinieri mekanike. Në kërkimin e pafrytshëm për trafikun e përjetshëm, u lindën themelet e shkencës inxhinierike dhe ligjet që mohojnë ekzistencën e saj u konfirmuan.