Вечный двигатель

Вечный двигатель

Во всех механизмах и машинах  прежде чем совершить работу энергия  переходит из одного вида в другой. Нельзя получить энергии одного вида больше чем другого при любых  превращениях энергии, так как это  противоречит закону сохранения энергии. В связи с этим нельзя создать  вечный двигатель, то есть такой двигатель  в котором в результате превращения  энергии одного вида её получается больше, чем было.

Закон сохранения и превращения  энергии является основным в современном  естествознании. Энергия, являющаяся мерой  движения материи, имеет следующие  отличительные разновидности : механическая, электрическая, тепловая, магнитная, атомная  и др. Каждая из них может превращаться друг в друга, причём в совершенно определённых соотношениях, и при  этом количество энергии остаётся неизменным.

Закон сохранения энергии был сформулирован  ещё в 1748 году М. В. Ломоносовым, который  писал : “...так, ежели где убудет несколько материи, то умножится  в другом месте; ...Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые  правила движения, ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает”.

Вечный двигатель (лат. perpetuum mobile) — воображаемый, но неосуществимый двигатель, который после пуска его в ход совершает работу неограниченно долгое время. Каждая машина, действующая без притока энергии извне, по истечении некоторого промежутка времени полностью израсходует имевшийся в ней запас энергии на преодоление сил сопротивления и должна остановиться, так как продолжение работы означало бы получение энергии из ничего.

Вечный двигатель первого  рода — устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетическихресурсов. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как первое начало термодинамики.

Вечный двигатель второго  рода — машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел. Невозможность осуществления вечного двигателя второго рода постулируется в термодинамике в качестве одной из эквивалентных формулировок второго начала термодинамики.

И первое, и второе начала термодинамики  были введены как постулаты после многократного экспериментального подтверждения невозможности создания вечных двигателей. Из этих начал выросли многие физические теории, проверенные множеством экспериментов и наблюдений, и у учёных не остаётся никаких сомнений в том, что данные постулаты верны, и создание вечного двигателя невозможно.

История

К самым ранним сведениям о Perpetuum mobile относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в., хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде. В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия.

Первые проекты вечного двигателя  в Европе относятся к эпохе  развития механики, приблизительно к XIII веку. К XVI—XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран. Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя.

Вечные двигатели обычно конструируют на основе использования следующих  приёмов или их комбинаций :

- подъём воды с помощью архимедова винта;

- подъём воды с помощью капилляров;

- использование колеса с неуравновешивающимися грузами;

- природные магниты;

- электромагнетизм;

- пар или сжатый воздух.

Неудачные конструкции вечных двигателей

На данном рисунке показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Зубчатое колесо, в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Зубья левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие, однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным, так как справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.

На втором рисунке показано устройство ещё одного двигателя. Автор использовал для выработки энергии закон Архимеда. Поэтому расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться, но не учёл некоторые факты, и данная конструкция не была успешной.

Многие изобретатели пытались построить  машину — вечный двигатель, способную  совершать полезную работу без каких-либо изменений внутри машины. Все эти  попытки заканчивались неудачей.

Однако, в истории имеются факты, в которых говорится, о удачном  создании вечного двигателя.

Иоганн Эрнст Элиас  Бесслер, известный также как Орфиреус (Orffyreus) — саксонскийинженер-механик, врач и легендарный мошенник-авантюрист, которому удалось создать крнструкцию вечного двигателя.

17 ноября 1717 года в присутствии известных физиков продемонстрировал своему покровителю ландграфу Карлу Гессен-Кассельскому изобретенный им «вечный двигатель» с диаметром вала больше 3,5 м. После запуска машины ее заперли, а проверив через полтора месяца (4 января 1718 года), убедились, что колесо двигателя вращается с прежней скоростью. Когда то же самое произошло еще через два месяца, слава Бесслера прогремела по всей Европе, но секрет устройства он тщательно скрывал.

За счёт этого устройства, Орфиреус надеялся разбогатеть, однако это ему не принесло значительной прибыли.

Идея вечного движения была очень популярна в средние  века. Обладание таким секретом такого двигателя казалось более заманчивым, чем даже искусство делать золото из недрагоценных металлов. Множество  людей занималось этой неразрешимой проблемой.

Вечный двигатель - недостежимая мечта подвижников, пытавшихся дать человечеству беспредельную власть над природой, вожделённый источник обогащения для шарлатанов и авантюристов; сотни, тысячи проектов, так никогда не осуществлённых; хитроумные механизмы, которые, казалось, вот-вот должны были заработать, но почему-то оставались в неподвижности; разбитые судьбы фанатиков, обманутые надежды меценатов. Это происходило из-за незнания элементарных физических законов, из-за желания из ничего получить всё. До сих пор в патентные бюро поступают заявки с устройствами, которые по существу являются вечными двигателями. Видимо, в самой идее вечного двигателя кроется какая-то тайна, что-то, что заставляет людей искать и искать его секрет. Но, видно так устроен человек.