文档介绍：摘要永动机是不消耗能量而能永远对外做功的机器,它违反了能量守恒定律,故称为“第一类永动机”。在没有温度差的情况下,从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器,它违反了热力学第二定律,故称为“第二类永动机”。有人认为永动机这个名词不是很恰当,他们说:“如飞轮之类,一旦开始运动,若无摩擦阻力作用,是可以永久继续运动下去的,这在实际上虽然不易实现,但是在道理上说得通,可以看作一种实际的极限情况。”他们还认为:“所谓永动机并不是指这种情况,不是试图去保持永恒的运动,而是期望在没有外界能源供给,即不消耗任何燃料和动力的情况下,源源不断地得到有用的功。”在人们还没有掌握自然的基本规律时,这种想法曾经引诱许多有杰出创造才能的人,他们付出了大量的智慧和劳动,追求这种梦想的实现。但是, 现在永动机还未能发明,没有任何一部永动机被实际地制造出来,也没有任何一个永动机的设计方案能受住科学的审查。关键词:永动机;第一类永动机;第二类永动机;能量守恒定律;热力学第二定律; 1. 想法起源永动机的想法起源于印度,公元 1200 年前后,这种思想从印度传到了伊斯兰教世界,并从这里传到了西方。在欧洲,早期最著名的一个永动机设计方案是十三世纪时一个叫亨内考的法国人提出来的。设计一个轮子,轮子中央有一个转动轴,轮子边缘安装着 12 个可活动的短杆,每个短杆的一端装有一个铁球。方案的设计者认为,右边的球比左边的球离轴远些,因此,右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去,并且带动机器转动。这个设计被不少人以不同的形式复制出来,但从未实现不停息的转动。仔细分析一下就会发现,虽然右边每个球产生的力矩大, 但是球的个数少,左边每个球产生的力矩虽小,但是球的个数多。于是,轮子不会持续转动下去而对外做功,只会摆动几下,便停下来。后来,文艺复兴时期意大利的达?芬奇( Leonardo daVinci ,1452-1519 ) 也造了一个类似的装置,他设计时认为,右边的重球比左边的重球离轮心更远些, 在两边不均衡的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息,但实验结果却是否定的。达?芬奇敏锐地由此得出结论:永动机是不可能实现的。事实上,由杠杆平衡原理可知,上面两个设计中,右边每个重物施加于轮子的旋转作用虽然较大,但是重物的个数却较少。精确的计算可以证明,总会有一个适当的位置,使左右两侧重物施加于轮子的相反方向的旋转作用(力矩)恰好相等,互相抵消,使轮子达到平衡而静止下来。 16世纪 70年代,意大利的一位机械师斯特尔又提出了一个永动机的设计方案。他在设计时认为,由上面水槽流出的水,冲击水轮转动,水轮在带动水磨转动的同时,通过一组齿轮带动螺旋汲水器,把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。他想,整个装置可以这样不停地运转下去,并有效地对外做功。实际上, 流回水槽的水越来越少,很快水槽中的水就全部流进了下面的蓄水池,水轮机也就停止了转动。浮力也是设计永动机的一个好帮手。是一个著名的浮力永动机设计方案。一连串的球,绕在上下两个轮子上,可以像链条那样转动。右边的一些球放在一个盛满水的容器里。设计者认为,右边如果没有那个盛水的容器,左右两边的球数相等,链条是会平衡的。但是,现在右边这些球浸在水里,受到了水的浮力,就会被水推着向上移动,也就带动