软臂永动机

第一类永动机说到第一类永动机，我们就不能不提到热力学第一定律，即能量守恒定律。

热力学第一定律可表述为:自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递中，能量的数量不变。

其数学描述为:U2-U1=Q+W，其中的Q和W分别表示在状态变化过程中系统与外界交换的热量以及系统对外界所做的功，U2-U1表示能量的增量。

，即某物质循环一周回复到初始接下来让我们看一下第一类永动机的定义状态，不吸热而向外放热或作功，这叫“第一类永动机”，这种机器不需要外界提供能量，却可以源源不断的对外做功。

显然，第一类永动机违反热力学第一定律。

任何定律从提出开始就会受到人们不断的质疑和挑战。

所以从热力学第一定律提出之后，人们提出了种种第一类永动机的设计方案。

以下我将介绍一下几种第一类永动机的设计方案。

(1)奥恩库尔的永动机13世纪有一个叫奥恩库尔的法国人，他在一个轮子的边缘上等间隔地安装了12根可活动的锤杆。

他设想一旦轮子被启动,由于轮子右边的各个重锤距轮轴更远些,就会驱动轮子按箭头方向永不停息地转动下去。

分析:设想该机器置于真空当中，即运行时不受到空气阻力，但我们知道轮轴与转盘的接触面不可能绝对光滑，运行时势必会产生摩擦阻力，此时机械能转化成摩擦热能，机器将会慢慢停止。

此方案不可行。

(2)滚珠永动机滚珠永动机是利用格板的特殊形状，使一边重球滚到比另一边的距离轮心远些的地方。

设计者以为在两边重球的作用下轮子会失去平衡而转动不息。

分析:滚珠式永动机的设计原理与奥恩库尔的永动机是相同的，都利用了轮新左右两边力矩不相等使轮轴不断转动。

该设想也同样无法解决摩察阻力的问题，且在运转时，可能会出现一个正好使得轴心左右两端力矩相等的位置，这是如果轮轴的角速度正好为零，则机器停止转动。

该设计也是失败的。

(3)软臂永动机1570年，意大利的泰斯尼尔斯，提出用磁石的吸力可以实现永动机。

永动机热力学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"。

永动机是什么永动机是指违反热力学基本定律的永不停止运动的发动机。

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。

"事实上，这种顾虑是完全没有必要的，因为能量的转化是有方向性的，自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量。

如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来。

如果这种永动机真的能够制成，那么就可以不使用任何自然能源无中生有地得到无限多的动力。

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。

不可能存在的原因历史上有不少人希望设计一种机器，这种不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。

这种机器被称为永动机。

历史上，人们提出了很多种永动机的制作方案。

虽然人们经过多种尝试，做了多种努力，但永动机无一例外的归于失败。

人们把这种不消耗能量的机器叫第一类永动机。

能量守恒定律的发现，使人们进一步认识到:任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有的制造能量，因此第一类永动机是不可能造出来的。

能不能制造完全将不同种形式互相转化而无损失的热机呢?这种热机无冷凝器，只有单一的热源，它从这个单一的热源吸收的热量，可以全部用来做功，而不引起其他变化。

第一类永动机perpetual-motion machine of the first kind10级化学工程与工艺（4）班第一类永动机perpetual-motion machine of the first kind 永动机(Perpetual motion describes hypothetical machines that operate or produce useful work indefinitely and, more generally, hypothetical machines that produce more work or energy than they consume, whether they might operateindefinitely or not.)是一类想象中的不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。

历史上人们曾经热衷于研制各种类型的永动机，其中包括达芬奇、焦耳这样的学术大家，另外包括一些希望以永动机出名和获利的骗子。

在热力学体系建立后，人们通过严谨的逻辑证明了永动机是违反热力学基本原理的设想，从此之后就少有永动机的研究者了。

不过从一个侧面也可以认为，人类对永动机的热情以及制造永动机的种种实践，推动了热力学体系的建立和机械制造技术的进步。

(Classification A perpetual motion machine of the first kind produces work without the input of energy. It thus violates the first law of thermodynamics: the law of conservation of energy.A perpetual motion machine of the second kind is a machine which spontaneously converts thermal energy into mechanical work. When the thermal energy is equivalent to the work done, this does not violate the law of conservation of energy. However it does violate the more subtle second law of thermodynamics . The signature of a perpetual motion machine of the second kind is that there is only one heat reservoir involved, which is being spontaneously cooled without involving a transfer of heat to a cooler reservoir. This conversion of heat into useful work, without any side effect, is impossible, according to the second law of thermodynamics.)October 1920 issue of Popular Science magazine, on perpetual motion.Although scientists haveestablished them to beimpossible under the known lawsof physics, perpetual motioncontinues to capture theimagination of inventors. Thedevice shown is a "mass leverage"device, where the sphericalweights on our right have moreleverage than those on the left,supposedly creating a perpetualrotation, but there are a greaternumber of weights to our left,balancing the device.第一类永动机（Perpetual-motion machine of thefirst kind，a perpetual motion machine of the firstkind produces work without the input of energyy. ）是最古老的永动机概念，这一类永动机试图以机械的手段在不获取能源的前提下使体系持续地向外界输出能量。

第一类永动机的故事 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-第一类永动机的故事摘要自公元1200年前后印度提出制作永动机的梦想以后，人们对于永动机的热情就从来没有减弱过，然而任何学过科学知识的人都应该明白，永动机是不可能制成的，因为永动机的原理与热力学定律是相悖的，是不符合科学原理的。

在历史上，无数人曾为第一类永动机的制造付出过努力，他们狂热的追求永动机的支持。

但无一例外，都失败了。

第一类永动机的发展历程奥恩库尔之“魔轮”据记载，欧洲早期最着名的永动机设计方案是十三世纪时法国的亨内考提出的“魔轮”。

如图所示，亨内考当时设计的装置为如图所示的圆轮结构，他在一个轮子的边缘上等距地安装12根活动短杆，杆端分别套上一个重球。

无论轮子转到什么位置，右边的各个重球总比左边的各个重球离轴心更远一些。

亨内考设想，右边甩过去的重球作用在离轴较远的距离上，就会使轮子按照顺时针的方向永不停息地旋转下去，并且带动机器。

但是，实际上轮子转动一两圈后就停了下来。

经过简单的分析我们发现，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。

经过计算得出，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恰好相等，互相抵消，使轮子达到平衡而静止下来。

因此在这个永动机当中，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下之后停顿下来。

达芬奇之“滚珠”文艺复兴时期，意大利的达芬奇也设计了一个类似的装置。

滚珠永动机是利用格板的特殊形状，使一边重球滚到比另一边的距离轮心远些的地方。

他认为，如图所示，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。

但实验结果表明，这种想法也是错误的。

经过分析我们发现，滚珠式永动机的设计原理与奥恩库尔的永动机是相同的，都利用了轮新左右两边力矩不相等使轮轴不断转动。

达芬奇永动机的制作步骤1、永动机的概念同学们，咱得先知道啥是永动机啊。

永动机呢，简单说就是一种不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。

这听起来是不是超级神奇？就像有个机器，你给它一点小动力，它就能一直转啊转，永远不停歇，像个不知疲倦的小超人一样。

但是呢，根据能量守恒定律，在现实世界里，这种完全不消耗能量还能永远工作的机器是很难实现的。

不过咱今天说的达芬奇永动机，那可是一种很有趣的设计尝试。

2、达芬奇永动机的原理（1）达芬奇永动机的设计有它自己的想法。

它主要是利用重力和一些机械结构来试图实现持续的运动。

想象一下，有一些特殊形状的轮子，轮子上有一些巧妙设计的配重。

当轮子转动的时候，这些配重的位置不断变化，理论上可以让轮子一直转动下去。

就好比一群小蚂蚁在一个圆形的轨道上跑，它们的分布和重量的变化不断推动着这个圆轮转动。

（2）可是啊，这里面有个大问题。

虽然看起来很美好，但实际上，在这个过程中还是会有能量的损耗，比如摩擦力。

就像你在冰面上滑冰很顺畅，但是在普通地面上就会有阻力，轮子转动的时候，各个部件之间的摩擦就会慢慢消耗能量，所以它也不能真正成为永动机。

3、制作材料的准备（1）首先得有个大轮子。

这个轮子可以用木头来做，找那种比较厚实、质地均匀的木板。

比如说，你可以去木材市场找一块直径大概30厘米左右的圆形木板，厚度在3 - 5厘米就比较合适。

（2）然后是配重。

配重可以用一些小铁块或者铅块。

如果用铁块的话，每个小铁块的重量可以在50克左右。

你可以去五金店找找那种切割好的小铁块。

铅块呢，相对密度更大，同样大小的话会更重一点，不过要注意铅是有毒的，使用的时候要小心。

（3）还需要一些轴和轴承。

轴可以用金属棒来做，直径大概 2 - 3厘米，长度根据轮子的厚度来定，要能够贯穿轮子的中心。

轴承呢，可以买那种小型的滚珠轴承，这样可以减少轮子转动时的摩擦力。

4、制作过程（1）制作轮子。

把找来的圆形木板进行打磨，要打磨得很光滑，就像给它做个美容一样。