Un motor inalcanzable que viola las leyes básicas de la termodinámica. Una máquina que no consume energía y puede funcionar para siempre, viola la primera ley de la termodinámica, por lo que se llama "el primer tipo de máquina de movimiento perpetuo". En ausencia de la diferencia de temperatura, la máquina que continuamente absorbe calor del agua de mar o del aire en la naturaleza y la convierte continuamente en energía mecánica viola la segunda ley de la termodinámica, por lo que se llama "el segundo tipo de máquina de movimiento perpetuo".
La idea del movimiento perpetuo se originó en la India. Alrededor de 1200 dC, esta idea se transmitió de la India al mundo islámico y se transmitió de aquí a Occidente.
En Europa, uno de los diseños más famosos de la guerra temprana en los primeros días fue propuesto por un francés llamado Hennessel en el siglo trece. Como se muestra en la figura: hay un eje giratorio en el centro de la rueda, y 12 barras cortas móviles están montadas en el borde de la rueda, y un extremo de cada barra corta está equipado con una bola de hierro. El diseñador del esquema cree que la bola de la derecha está más alejada del eje que la bola de la izquierda, por lo que la bola de la derecha produce un momento de rotación mayor que la bola de la izquierda. De esta manera, la rueda nunca dejará de girar en la dirección indicada por la flecha y hará que la máquina gire. Este diseño ha sido copiado por muchas personas en diferentes formas, pero nunca ha logrado una rotación ininterrumpida.
Un análisis cuidadoso sucederá. Aunque el par generado por cada bola a la derecha es grande, el número de bolas es pequeño. El par generado por cada bola a la izquierda es pequeño, pero el número de bolas es grande. Por lo tanto, la rueda no continúa girando y funciona externamente. Solo se balancea varias veces y se detiene en la posición dibujada en la imagen de la derecha.
Desde la época gótica, ha habido más y más diseños de este tipo. En los siglos XVII y XVIII, se propusieron varios esquemas de diseño de movimiento perpetuo, incluido el uso de "purificadores de agua en espiral", que utilizaban la inercia de las ruedas, la flotabilidad o la acción capilar del agua y el uso de repulsión entre el mismo sistema magnético. polos. de. El tribunal reunió a una variedad de diseñadores gráficos que intentaron ganar dinero con este invento ilusorio. Tanto las personas educadas como las no calificadas creen que el movimiento perpetuo es posible. Esta tarea atrajo a los investigadores como un espejismo, pero todos estos programas terminaron en fracaso sin excepción. Han estado dando vueltas en su lugar durante muchos años y no han producido ningún resultado. A través de la práctica continua y la experimentación, las personas gradualmente se dan cuenta de que cualquier máquina que consuma trabajo en el mundo exterior consume energía. Sin consumo de energía, la máquina no puede hacer el trabajo. En este momento, algunos científicos conocidos, Stavin y Huygens, comenzaron a darse cuenta de que es imposible hacer una máquina de movimiento perpetuo por métodos mecánicos.
A mediados del siglo XIX, una serie de científicos hicieron grandes contribuciones a la correcta comprensión de la transformación de la función térmica y otras formas de movimiento material. Poco después, se descubrieron grandes leyes de conservación y transformación de la energía. Se reconoce que toda materia en la naturaleza tiene energía. Existen diferentes formas de energía que pueden transformarse de una forma a otra, de un objeto a otro, en el proceso de transformación y transmisión. La suma sigue siendo la misma. La ley de conservación de la conservación de la energía proporciona una base científica más precisa y más rica para el materialismo dialéctico. Ha atacado efectivamente los puntos de vista idealistas que creen que los movimientos materiales pueden crearse y destruirse a voluntad, lo que rompe por completo los sueños perpetuos.
Después de que todos los intentos de hacer el primer tipo de movimiento perpetuo fracasaran, algunas personas soñaban con hacer otra máquina de movimiento perpetuo, esperando que no violara la primera ley de la termodinámica y que fuera económica y conveniente. Por ejemplo, un motor térmico de este tipo puede extraer calor directamente del océano o de la atmósfera para transformarlo por completo en trabajo mecánico. Debido a que la energía del océano y la atmósfera es inagotable, este tipo de motor térmico nunca puede dejar de funcionar, y también es una máquina de movimiento perpetuo. Como se muestra a la izquierda:
Sin embargo, basado en una gran cantidad de experiencia práctica, el físico británico Kelvin propuso un nuevo principio universal en 1851: es imposible para la materia extraer calor de una sola fuente de calor, lo que lo hace completamente útil y sin otros efectos. De esta manera, la idea del segundo tipo de movimiento perpetuo también está en bancarrota.
La idea del movimiento perpetuo ha durado cientos de años en la historia de la humanidad. La refutación de este mito no solo conduce a la comprensión correcta de la ciencia por parte de la gente, sino también a la comprensión correcta del mundo por parte de la gente.
La energía no se puede producir de la nada ni desaparecer del aire. Solo se puede transformar de una forma a otra o de un objeto a otro. La suma de energía en el proceso de transformación y transferencia es constante. Esta es la ley de conservación de la energía. La máquina de movimiento perpetuo de clase no puede fabricarse
La transformación y transferencia de energía es direccional, al igual que el calor puede transferirse espontáneamente de un objeto caliente a un objeto frío, pero no puede transferirse espontáneamente de un objeto frío a un objeto caliente sin causar otros cambios. También es la aniquilación del sueño de hacer un movimiento perpetuo que no se puede hacer.
El término máquina de movimiento perpetuo no es muy apropiado. Tal como un volante, una vez que comienza el movimiento, si no hay resistencia a la fricción, puede continuar ejercitándose durante mucho tiempo, lo que es difícil de lograr en la práctica, pero tiene sentido en la verdad, puede considerarse como un límite práctico situación. La llamada máquina de movimiento perpetuo no se refiere a esta situación. No está tratando de mantener un movimiento eterno. En su lugar, espera seguir obteniendo trabajo útil sin suministro de energía externo, es decir, sin consumir combustible ni electricidad. Si este tipo de máquina de movimiento perpetuo se puede hacer, entonces puedes obtener poder ilimitado sin ninguna energía natural. Cuando las personas no dominan las leyes básicas de la naturaleza, esta idea ha tentado a muchas personas con talentos creativos sobresalientes. Han dedicado una gran cantidad de sabiduría y trabajo a la realización de este sueño. Sin embargo, no se ha fabricado realmente ninguna máquina de movimiento perpetuo, y ningún diseño de una máquina de movimiento perpetuo puede estar sujeto a revisión científica.
El francés Hennessel propuso un primer diseño famoso de una máquina de movimiento perpetuo en el siglo XIII. El dispositivo diseñado por Henneke no se llamaba una máquina de movimiento perpetuo en el momento, pero se llamaba "la rueda mágica" de acuerdo con su naturaleza particularmente atractiva. Montó 12 barras cortas activas equidistantemente en el borde de una rueda con una bola pesada en cada extremo. Independientemente de dónde gire la rueda, las bolas pesadas individuales de la derecha siempre están más alejadas del eje que las bolas pesadas de la izquierda. Henneke imagina que el efecto más grande en el lado derecho, especialmente si la bola pesada en el pasado actúa a una distancia del eje, forzará a la rueda a girar en la dirección indicada por la flecha, al menos al eje. Cuando está desgastado. Sin embargo, de hecho, la rueda se detuvo después de uno o dos giros.
Más tarde, el Leonardo da Vinci (1452-1519) de la Italia del Renacimiento también hizo un dispositivo similar. Diseñó que la bola pesada del lado derecho está más alejada del centro de la rueda que la bola pesada del lado izquierdo. Bajo el efecto desequilibrado en ambos lados, la rueda girará en la dirección de la flecha, pero el resultado experimental es negativo. Da Vinci concluye con agudeza que el movimiento perpetuo es imposible.
De hecho, desde el principio del equilibrio de apalancamiento, en los dos diseños anteriores, aunque el peso de cada peso aplicado a la rueda en el lado derecho es grande, el número de pesos es pequeño. Los cálculos precisos pueden probar que siempre habrá una posición adecuada, de modo que las rotaciones (pares) en la dirección opuesta a los pesos aplicados a las ruedas en los lados izquierdo y derecho sean exactamente iguales, se cancelen entre sí y las ruedas alcancen El equilibrio y el reposo.
La diferencia en el agua corriente puede impulsar la turbina para proporcionar energía externa. ¿Podemos diseñar la máquina de movimiento perpetuo con agua corriente? En la década de 1670, un mecánico italiano, Ster, propuso un diseño para una máquina de movimiento perpetuo. Diseñó que el agua que fluye desde el tanque superior impactaría la rueda hidráulica para girar, y la rueda hidráulica impulsaría el molino de agua para girar, y luego conduciría el decantador en espiral a través de una serie de engranajes para elevar el agua en el depósito hasta el tanque superior. en. Pensó que todo el dispositivo podría mantenerse funcionando así y efectivamente haciendo el trabajo externamente. De hecho, el agua que fluye de regreso al fregadero se está volviendo cada vez menos, y pronto el agua en el fregadero fluye hacia el depósito debajo y la turbina deja de girar.
La flotabilidad también es una buena ayuda para diseñar el movimiento perpetuo. Es un famoso diseño de movimiento perpetuo de flotabilidad. Una serie de bolas, enrolladas alrededor de las ruedas superiores e inferiores, se pueden girar como una cadena. Algunas de las bolas de la derecha se colocan en un recipiente lleno de agua. El diseñador cree que si no hay un contenedor de agua en el lado derecho, el número de bolas en los lados izquierdo y derecho es igual, y la cadena estará equilibrada. Sin embargo, ahora las bolas de la derecha están sumergidas en el agua, y cuando están sujetas a la flotabilidad del agua, serán empujadas hacia arriba por el agua, lo que impulsará toda la bola alrededor de las ruedas superiores e inferiores. Hay una pelota sobre la superficie del agua. A continuación, hay una bola que pasa por el fondo del contenedor y se agrega.
Tal máquina de movimiento perpetuo no se ha hecho. ¿Es porque la bola de abajo puede pasar a través del fondo del recipiente sin dejar que el agua se escape? ¿Es técnicamente difícil de fabricar? Las dificultades técnicas no son el problema principal, el principal problema todavía está en el principio de diseño. Cuando la bola inferior pasa a través del fondo del recipiente, se somete a la misma presión que el fondo del recipiente, y debido a que está en la parte más baja del agua, se somete a una gran presión. Esta presión hacia abajo compensará la flotabilidad de las bolas anteriores, y el motivo del agua no se moverá para siempre.
Además, se han propuesto varios tipos de esquemas de diseño de movimiento perpetuo que utilizan la inercia de la rueda, la acción capilar del tubo delgado y la fuerza electromagnética para obtener potencia efectiva, pero todos fallan sin excepción. De hecho, en todos los diseños de movimiento perpetuo, siempre podemos encontrar una posición de equilibrio, en la que cada fuerza solo se compense entre sí y ya no tenga ninguna fuerza motriz para hacerla moverse. Todas las máquinas de movimiento perpetuo descansarán inevitablemente en esta posición de equilibrio y dejarán de estar motivadas.
El flujo interminable de esquemas de diseño de movimiento perpetuo fracasó en el examen riguroso de la ciencia y la prueba despiadada de la práctica. En 1775, la Academia de Ciencias francesa anunció que "la Academia de Ciencias no revisará todos los diseños de máquinas de movimiento perpetuo en el futuro". Esto demuestra que en la comunidad científica en ese momento, se ha reconocido a partir de la experiencia a largo plazo que el intento de crear una máquina de movimiento perpetuo no tiene esperanza de éxito.
El fracaso de varios esquemas de diseño de movimiento perpetuo y el estallido del sueño de crear una máquina de movimiento perpetuo es un gran golpe para todos los que buscan un movimiento perpetuo. Sin embargo, al reflexionar sobre el fracaso de este proceso exploratorio, inspira a la humanidad desde el lado opuesto. Algunos científicos han comenzado a pensar a partir de esta conclusión negativa y plantean la pregunta de si no se puede hacer una máquina de movimiento perpetuo, o si existe una ley en la naturaleza. ¡Nos hace imposible ganar energía de la nada! Es decir, hay una cierta relación de transformación entre varias energías en la naturaleza. Pensar en esta área es una de las claves para establecer principios de transformación y conservación de energía. El famoso físico y fisiólogo alemán H. Helmholtz (1821-1894) comenzó a estudiar el principio de conversión y conservación de energía a partir del hecho de que el movimiento perpetuo no podía realizarse. Él escribió en su artículo: "En vista del fracaso de experimentos previos, las personas ... ya no preguntan '¿cómo puedo usar la relación conocida y desconocida entre varias fuerzas naturales para crear un movimiento eterno', sino que preguntan 'si el movimiento eterno es imposible, ¿qué tipo de relación debería haber entre varias fuerzas naturales? '"
A mediados del siglo XIX, los principios de conversión y conservación de energía fueron ampliamente reconocidos por la comunidad científica. Este principio señala que toda la materia en la naturaleza tiene energía, que corresponde a diferentes formas de movimiento, y la energía tiene diferentes formas, como la energía cinética y la energía potencial del movimiento mecánico, la energía interna del movimiento térmico, la energía electromagnética del movimiento electromagnético y la química. movimiento. Pueden esperar, están representados por parámetros de estado específicos de varias formas de deportes. Cuando la forma del movimiento cambia o la cantidad de movimiento cambia, la energía también se transforma de una forma a otra, de un sistema a otro; La energía total es constante a lo largo de la transformación y transmisión.
Hay otra fantasía maravillosa que no viola los principios de conversión y conservación de energía. Si la energía térmica en el aire o en el agua de mar puede transformarse en el trabajo mecánico que necesitamos a través de una máquina inteligente, puede ser una fuente inagotable de energía. La idea de inventar tal máquina es mucho más inteligente que la idea de generar energía del aire. Si se puede inventar este tipo de máquina, hay otra ventaja. Por un lado, podemos extraer la energía térmica en una cosa y hacerlo, y al mismo tiempo reducir la temperatura de tales cosas. De esta manera, podemos establecer algunas fábricas enormes en el océano, utilizando la energía térmica en el agua de mar para realizar diversos tipos de trabajo, como usarla para generar electricidad. Un barco puede usar el calor en el agua de mar sin quemar carbón ni aceite. ¡No es bueno poder navegar alrededor del mundo! Esto puede llamarse un segundo tipo de máquina de movimiento perpetuo, y es imposible de lograr porque es contrario a la segunda ley de la termodinámica.
La segunda ley de la termodinámica es una ley objetiva que ha sido probada por innumerables veces de práctica. Se puede expresar como: "Es imposible extraer calor de una sola fuente de calor y convertirlo en un trabajo útil sin ninguna otra influencia". Es decir, el motor térmico no puede tener una eficiencia del 100%, debe tomarse de alta temperatura. Si bien parte del calor absorbido por la fuente de calor se vuelve útil, otra parte del calor se coloca en la fuente de calor de baja temperatura.
Perseguir la experiencia de fracaso del movimiento perpetuo puede darnos dos inspiraciones: Primero, la experiencia del fracaso también tiene un valor positivo de investigación científica. El fracaso de varios esquemas de diseño de movimiento perpetuo ha despertado la reflexión de las personas e inspiró la idea de la transformación y conservación de la energía. Es una de las claves para establecer el principio de transformación y conservación de la energía; En segundo lugar, debe estar basado en leyes científicas. Las personas que siguen el movimiento perpetuo en la historia no lo son porque no tienen un buen deseo, ni porque carecen del espíritu de estudio diligente, sino porque están haciendo un trabajo que viola las leyes objetivas. Antes de que las personas puedan entender las leyes de transmisión y transformación de energía, solo podemos lamentar el fracaso de aquellos que buscan el movimiento perpetuo. Sin embargo, si alguien más diseña un movimiento perpetuo hoy, es estúpido. Aquellos que violan las leyes de la ciencia nunca tendrán éxito.
No existe ninguna forma de máquina de movimiento perpetuo. El principio de la generación de energía de imán permanente es la línea magnética de corte de alambre. El corte de la línea magnética en el campo magnético está sujeto a la reacción del campo magnético, por lo que es necesario continuar alimentando la acción de corte del cable. En pocas palabras, en el generador, es el proceso de convertir la energía cinética en energía eléctrica. La única diferencia es quién proporciona la energía cinética. Para las estaciones hidroeléctricas, se dice que la energía potencial gravitatoria se convierte en energía cinética; En las centrales térmicas, la energía química del carbón se convierte en energía térmica y luego se transforma en energía cinética a través de la fase de transformación del agua.