Вечный двигатель

Содержание

Введение______________________________________________________________2

Глава 1 Вечный двигатель

1. Вечный двигатель_________________________________________________3
2. Мистификации и вечный двигатель__________________________________4

Глава 2 Комбинации вечного  двигателя

2.1.    Примеры комбинаций  вечного двигателя_____________________________6

2. Примеры двигателей первого  рода______________________________________6

2.2.1. Архимедов винт___________________________________________________7

2.2.2. Магнит___________________________________________________________7

2.2.3. Использование колеса с неуравновешивающимися грузами_______________8

2.3. Двигатели второго рода_______________________________________________8

Заключение____________________________________________________________10

Список используемой литературы_________________________________________11

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Неиссякаемый  источник энергии, что может еще  больше привлечь человек, наверно только создание золота из подручных материалов.

Как только человек  вступил на путь развития, так и  стали возникать идеи создания вечного  двигателя.

Идея вечного двигателя  стала популярна еще в XVI-XVII веках, в эпоху перехода к машинному  производству. Число известных проектов вечного двигателя перевалило за тысячу.

Создать вечный двигатель  мечтали не только малообразованные ремесленники, но и некоторые крупные  ученые своего времени, так как тогда  не существовало принципиального научного запрета на создание такого устройства.

К середине XVIII века, после  многовековых попыток создать вечный двигатель, большинство ученых стали  считать, что сделать это невозможно. Это был просто экспериментальный  факт.

Невозможность получения  дополнительной работы из ничего была твердо обоснована лишь с созданием  и утверждением как всеобщего  и одного из самых фундаментальных  законов природы «закона сохранения энергии».

И несмотря на то, что многие попытки создать вечный двигатель не увенчались успехом и научно доказано, что человек не сможет изобрести такой двигатель, поскольку его создание противоречит первому и второму закону термодинамики люди все равно пытаются создать вечный двигатель.

 

 

 

 

 

 

Глава 1 Вечный двигатель

1. Вечный двигатель

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.

Многие изобретатели пытались построить машину — вечный двигатель, способную совершать полезную работу без каких-либо изменений внутри машины. Все эти попытки заканчивались  неудачей. Перпетуум-мобиле - это магическая идея воспроизвести это вечное движение в искусственном сооружении и  заставить его работать как джина, выпущенного из бутылки. Ничего удивительного, что идея вечного двигателя обладает магической притягательностью и  в наши дни. Проекты вечного двигателя  кажутся обычному человеку внутренне  очевидными, особенно если он сам их придумал.

Виды моделей вечного  двигателя, приемы и их комбинации, на основе которых конструируют вечные двигатели.

Вечный двигатель первого  рода — воображаемая, непрерывно действующая  машина, которая, будучи раз запущенной, совершала бы работу без получения  энергии извне. Вечный двигатель 1-го рода противоречит закону сохранения и превращения энергии и поэтому  неосуществим.

Вечный двигатель второго  рода воображаемая тепловая машина, которая  в результате совершения кругового  процесса (цикла) полностью преобразует  теплоту, получаемую от какого-либо одного «неисчерпаемого» источника (океана, атмосферы  и т. п.), в работу. Действие вечного  двигателя 2-го рода не противоречит закону сохранения и превращения энергии, но нарушает второе начало термодинамики, и поэтому такой двигатель  неосуществим. Можно подсчитать, что  при охлаждении мирового океана только на один градус можно получить энергию, достаточную для обеспечения всех потребностей человечества при современном уровне её потребления на 14000 лет.

2. Мистификации и вечный двигатель

Вечный двигатель «третьего  рода». Научного термина «вечный  двигатель третьего рода» не существует (это шутка), но существуют до сих  пор изобретатели, которые хотят  извлечь энергию из «ничего». Или  почти из ничего. Теперь «ничего» получило название «физический вакуум», и  они хотят извлекать неограниченное количество энергии из «физического вакуума». Их проекты по простоте и  наивности не уступают проектам их предшественников, живших столетия назад. Новые вечные двигатели получили название «Вакуумно-энергетические установки»; изобретатели сообщают фантастические КПД подобных двигателей — 400%, 3000%!

Леонардо да Винчи был  не только великим художником, но и  инженером, устроителем праздников, увеселительных аттракционов. Он тоже несколько лет упорно пытался  создать вечный двигатель и пришел к выводу, что это невозможно. Вот его слова, очень важные для  понимания проблемы вечного двигателя, сказанные в конце XV века: «Поиск конструкции вечного колеса —  источника вечного движения —  можно назвать одним из наиболее бессмысленных заблуждений человека. В течение веков все, кто имел дело с гидравликой, военными машинами и прочим, тратили много времени  и денег на поиски вечного двигателя. Но со всеми ними случалось то же, что с искателями золота (алхимиками): всегда находилась какая-нибудь мелочь, которая мешала успеху. Моя небольшая работа принесет им пользу: им не придется больше спасаться бегством от королей и правителей, не выполнив обещания». Несмотря на такое ясное понимание невозможности создать вечный двигатель, в записных книжках Леонардо есть строки, которые говорят, что он был готов представить публике якобы «работающую модель» вечного двигателя. В комментарии к рисунку мнимого вечного двигателя Леонардо написал: «Сделай модель под большим секретом и широко объяви о ее демонстрации». Этот вечный двигатель был основан на законе Архимеда и, зная, что двигатель работать не будет, Леонардо намеревался организовать незаметный поток «живой воды» (то есть приводить в движение двигатель незаметно организованным внешним потоком воды). Историки строят догадки, почему Леонардо да Винчи прибегал к мистификации, но факт остается фактом. Даже крупными естествоиспытателями часто движут не научные мотивы.

«Самодвижущимся колесо»  Орфиреуса было, вероятно, самой  успешной мистификацией вечного  двигателя. Изобретатель соглашался продать  свою машину лишь за 100 тысяч ефимков (талеров), что составляло тогда огромную сумму. Орфиреус родился в Германии в 1680 г., изучал богословие, медицину, живопись и, наконец, занялся изобретением «вечного»  двигателя. До смерти в 1745 г. он жил на приличные доходы, которые получал, показывая свою машину сначала на ярмарках, а потом у могущественных покровителей, таких как польский король и ландграф Гессен-Кассельский. Ландграф Гессен-Кассельский устраивал  серьезные испытания вечному  двигателю Орфиреуса. Двигатель  закрыли в комнате и запустили, а затем комнату заперли, опечатали  и поставили охрану. Через две  недели комнату вскрыли, а колесо все еще вращалось «с неослабевающей быстротой».Тогда ландграф устроил еще одно испытание. Машину запустили снова, и теперь в течение сорока дней в комнату никто не входил. После вскрытия комнаты машина продолжала работать. Изобретатель-жулик получил от ландграфа бумагу, где говорилось, что «вечный двигатель» делает 50 оборотов в минуту, способен поднять 16 кг на высоту 1,5 м, а также может приводить в действие кузнечный мех и точильный станок. Но не все верили Орфиреусу. Тому, кто уличит его в жульничестве, предлагалась очень крупная премия в 1000 марок. Но, как это часто бывает, Орфиреус стал жертвой домашней склоки. Он поссорился с женой и ее служанкой, которые знали тайну «вечного двигателя». Оказывается, «вечный двигатель» действительно приводился в движение людьми, незаметно дергавшими за тонкий шнурок. Этими людьми были брат изобретателя и его служанка. Орфиреус был действительно очень хорошим изобретателем и рискованным человеком, если смог прятать в закрытой комнате ландграфа Гессен-Кассельского этих людей несколько недель. Ведь они должны были, не только что-то есть, но и просто ходить в туалет. Характерно, что Орфиреус упорно утверждал, что жена и прислуга донесли на него по злобе: «весь свет наполнен злыми людьми, которым верить весьма невозможно».

Глава 2 Комбинации вечного  двигателя

2.1. Примеры комбинаций вечного двигателя

 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. Среди них были даже люди с  неплохим

по  тем  временам  образованием.  Известно,  что  множество  трудов  Ньютона

содержат конструкции  вечного двигателя.

    Вечные двигатели  обычно конструируют на основе  использования  следующих

приёмов или их комбинаций :

    1) Подъём воды с помощью архимедова винта

    2) Подъём воды  с помощью капилляров

    3) Использование колеса с неуравновешивающимися грузами

    4) Природные магниты

    5) Электромагнетизм

    6) Пар или сжатый воздух

2.2. Примеры двигателей первого рода

Все нижеприведённые  двигатели  являются  двигателями  первого  рода, то есть такими двигателями, которые  нарушают первое начало термодинамики. Согласно первому закону термодинамики  мы имеем  A' = Q - DU. Любая машина может  совершать работу над внешними телами только за счёт получения извне количества теплоты Q (то есть энергии) или уменьшения своей внутренней энергии DU.

2.2.1. Архимедов винт

Примером вечного двигателя  может служить следующая машина.

Масло или вода, налитое  в сосуд, поднимается фитилями сначала  в верхний сосуд, а оттуда другими  фитилями -- ещё выше; верхний сосуд имеет жёлоб для стока масла, которое падает на лопатки винта, приводя его во вращение. Стёкшее вниз масло снова поднимается по фитилям до верхнего сосуда.

Таким образом, струя масла, стекающая по желобку на колесо, ни на секунду не прерывается, и колесо вечно должно находиться в движении.

 Но здесь кроется  ошибка: почему изобретатель думает, что масло должно стекать вниз  с верхней, загнутой части фитиля? Капиллярное притяжение, преодолев  силу тяжести, подняло жидкость  вверх по фитилю; но ведь та  же причина удерживает жидкость  в порах намокшего фитиля, не  давая ей капать с него. Если  допустить, что в верхний сосуд  мнимой вертушки от действия  капиллярных сил может просочиться  жидкость, то надо будет признать, что те же фитили могут перенести  её обратно в нижний с помощью  тех же сил. 

Этот проект напоминает другой, изобретённый ещё  в 1575 году итальянским  механиком  Страдою Старшим, и  затем повторявшийся  во многочисленных вариациях. Архимедов винт, вращаясь, поднимает воду в верхний бак, откуда она вытекает из лотка струёй, ударяющей в лопатки водяного колеса. Водяное колесо вращает точильный камень и одновременно двигает... тот самый Архимедов винт, который поднимает воду в верхний бак. Винт поворачивает колесо, а колесо - винт!

2.2.2. Магнит

 В истории изобретений   вечного двигателя магнит сыграл  не последнюю роль. Вот пример  такого двигателя, описанного  в XVII веке епископом Джоном  Вилкенсоном. 

Сильный магнит помещается на колонке. К ней прислонены два  наклонных жёлоба, один под  другим, причём верхний имеет небольшое  отверстие в верхней части, а  нижний изогнут. Если на верхний жёлоб  положить небольшой железный шарик, то вследствие притяжения магнитом он покатится вверх, однако, дойдя до отверстия, он провалится в нижний жёлоб, скатится по нему, поднимется по конечному  закруглению и вновь попадёт на верхний жёлоб. Таким образом, шарик будет бегать непрерывно, осуществляя тем самым вечное движение.

 Здесь сразу  видна  вся абсурдность этого  изобретения.  Почему шарик будет  скатываться  вниз? Он скатывался бы, если бы  был только под действием силы  тяжести. Но на него действует  магнит, который тормозит его  спуск, и, следовательно, шарик  не будет иметь достаточно  энергии для того, чтобы подняться  по закруглению и начать цикл  сначала. 

2.2.3. Использование колеса с неуравновешивающимися грузами

Наиболее часто  встречающаяся  модель вечного двигателя основана на применении колеса с неуравновешенными  грузами.

К краям колеса прикреплены  откидные палочки с  грузами на концах. При всяком положении колеса грузы на правой стороне будут  откинуты дальше от центра, нежели на левой; эта половина, следовательно, должна перетягивать левую, и тем самым заставлять колесо вращаться. Значит, колесо будет вращаться вечно, по крайней мере, до тех пор, пока не перетрётся ось. Так думал неизвестный изобретатель. Но этого не будет происходить, и вот почему: хотя грузы на правой стороне всегда дальше от центра, но неизбежно такое положение, когда число этих грузов меньше, чем на левой. Тогда система уравновешивается, следовательно, колесо не будет вращаться, а, сделав несколько качаний, остановится.

2.3. Двигатели второго рода

Сравнительно  мало предпринималось  попыток создания вечных двигателей второго рода. Для  работы обычного теплового двигателя  необходимо иметь нагреватель и  холодильник.

Возможность создания машины, называемой вечным двигателем второго  рода, не противоречит первому  закону термодинамики. Однако все известные  на сегодня результаты опытов свидетельствуют  о том, что создание вечного двигателя  второго рода, является столь же неразрешимой задачей, как и изготовление вечного двигателя первого рода. Этот опытный факт принят в термодинамике в качестве второго основного постулата - второго закона термодинамики.

Физический смысл второго  закона термодинамики заключается  в том, что энергия теплового  движения молекул вещества в одном  отношении качественно отличается от всех других видов энергии - механической, электрической, химической, ядерной  и т.д. Это отличие заключается  в том, что энергия любого вида, кроме энергии теплового движения молекул, может полностью превратиться в любой вид энергии, в том  числе в энергию теплового  движения. Энергия же теплового движения молекул может испытать превращение  в любой другой вид энергии  лишь частично.

В результате этого любой  физический процесс, в котором происходит превращение какого-либо вида энергии  в энергию теплового движения молекул, является необратимым процессом, т.е. он не может быть осуществлён  полностью в обратном направлении.