Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Вечный двигатель как работает


Вечный двигатель, машина свободной энергии. Тайна или обман?

Их называют машинами свободной энергии или просто вечный двигатель. С тех самых времен, как человечество поставило электричество себе на службу, неутомимые умы изобретателей ищут гениальное решение — источник свободной энергии без потребности в каком бы то ни было топливе. Да что там говорить, технические наброски вечных двигателей историки находили всегда.

То тут, то там, сейчас чаще чем в древние времена, можно обнаружить проекты вечных двигателей. Давайте же рассмотрим данную проблему ближе, и разберемся, что же все-таки существует и чем оно на самом деле является.

С точки зрения науки, законы термодинамики

Образованные люди прекрасно понимают, что вечно двигатель не может работать в принципе, это не нужно доказывать. Но поскольку споры никак не утихают, это требует внимания. Вечный двигатель, если бы он был реальным устройством, нарушил бы законы термодинамики, которые вообще-то нерушимы, на них держится мир.

Первый закон термодинамики сообщает нам, что энергия замкнутой системы остается всегда постоянной. И если часть энергии из системы выведена, например в форме вращения нагруженного ротора, то энергию в таком же количестве придется в систему откуда-то вернуть.

Второй закон термодинамики сообщает нам о том, что у изолированной системы энтропия не может уменьшаться. Тепло не перетечет из области с меньшей температурой в область с более высокой температурой, совершая при этом работу. Вечный двигатель, будь он реальным, нарушил бы эти незыблемые законы.

Вечный двигатель на магнитах

На конструкции с постоянными магнитами изобретатели всех времен возлагали особые надежды. Расположенные по кругу магниты должны толкать ротор и поддерживать его вращение вечно. Так можно было бы изготовить идеальный мотор.

Изобретатели по всему интернету кричат о тысячах таких проектов, а некоторые умудряются демонстрировать видео работающего устройства. Якобы кинетическая энергия превышает затраты (механические или электрические), и будучи запущен однажды, такой двигатель будет вращаться и вращаться непрерывно. Как же это понимать?

Любой, кто называет свой двигатель вечным, заблуждается. Часто изобретатель вообще не имеет физического образования, и даже элементарного представления о принципах работы механических и электрических систем у него нет.

Но человек может искренне и глубоко, честно заблуждаться. Он может показать расчеты и графики, но сам до конца не понимает того, что происходит в его устройстве. Говоря о том, что нарушил законы природы, что обладает уникальным знанием, такой горе-изобретатель показывает только отсутствие у себя элементарных знаний.

История поисков вечного двигателя уходит в глубину веков…

Некоторые из ранних моделей вечных двигателей приходятся на 12 век. Очень популярно колесо Бхаскары, изогнутые спицы которого наполовину заполнены ртутью, и якобы в процессе вращения колеса жидкость стремится вниз от оси по направлению вращения колеса и к оси когда спицы движутся вверх, рычажное действие должно вращать колесо непрерывно.

   Вечный двигатель средневековья

Такая конструкция именуется «колесо с постоянно смещенным центром тяжести», и повторяется в разных вариациях на протяжении веков.

 

Физика всегда берет свое, как ни назови механизм, какую заумную терминологию ни приплети. В 2006 году было анонсировано устройство Орбо, которое оказалось простым магнитным мотором, а демонстрации его проваливались, стоило отключить батарею питания. На протяжении десятилетий Джон Серл рассказывал, что построил мотор-генератор на магнитах, с помощью которого летала его тарелка.

Некоторые уверенно заявляют, что моток проволоки способен вырабатывать электроэнергию.

Катушка Родина, по утверждению ее автора, Марко Родина, якобы использует принцип изобретенной им вихревой математики и так работает.

 

Вечный двигатель Тейна Хейнса, под интересным названием Перпеттия би-тороидал трансформер, оказался обычным электромотором, который только лишь по утверждению самого Хейнса вырабатывает энергии больше, чем потребляет.

Многие фанаты вечных двигателей ссылаются на Николу Тесла и на его статьи. Но Тесла никогда не заявлял о возможности создания «вечного двигателя». Тесла только рассматривал возможность эффективного использования тепла, перемещаемого из одного места в другое, из теплого региона в холодный. Тесла даже не заикался о возможности нарушить законы термодинамики, он только хотел использовать его эффективнее.

 

Но многие вечные двигатели запатентованы

Есть серьезный аргумент в пользу так называемых вечных двигателей, который звучит так: «многие из них запатентованы». Дело в том, что патент указывает на оригинальность изобретения, но не может служить стопроцентным подтверждением его работоспособности. На деле, большинство запатентованных «вечных двигателей» проваливаются на испытаниях, и в большинстве стран они уже давно не патентуются.

«Требование применимости» введено в США — устройство должно быть реально применимо, и пока не будет представлен реально работающий образец — ничего в США не запатентуют.

За примерами далеко ходить не надо. Йозеф Ньюман в 80-е разработал собственные гироскопическую и электромагнитную теории, и на этой основе изобрел мотор. В патентовании ему было отказано, поскольку описываемый принцип попросту нарушал фундаментальные законы природы. Апелляция Ньюмана встретила отказ. Он даже подал позже иск против патентной комиссии, и суд предписал экспертизу.

Эксперт внимательно изучил конструкцию Ньюмана и понял, что изобретатель хоть и искренне, но заблуждается в своих теориях, однако признал что энергии на выходе больше чем на входе. Бюро Стандартизации пришло к выводам, которые не совпадали с выводами эксперта, мотор был признан преобразователем постоянного тока в переменный ток, кстати эффективность преобразователя уступала уже известным. Так или иначе, конечное решение суда было не в пользу Ньюмана.

Немного о теории заговора

Дискуссии о возможности или невозможности реального вечного двигателя продолжаются, и нельзя не упомянуть здесь о теории заговора. Главный аргумент сторонников теорий заговора — правительства поддерживают нефтяных магнатов и подавляют изобретателей. Различные тематические сайты и конспирологические фильмы поддерживают такие взгляды.

Но при внимательном рассмотрении никакого подавления нет. На ютубе ежедневно появляются видео с работающими вечными двигателями. Вероятно, подавление не работает.

 

 

Многие люди десятки лет защищают свою идею, и никто их не преследует и не мешает им в поисках свободной энергии. Патенты остаются доступными, видео остаются на ютубе, книги продолжают печататься. Кто же что тут подавляет?

Для чего ищут вечный двигатель?

Суть данного социального явления похоже в том, что принятая в науке невозможность нарушения физических законов подстегивает искателей, является для них сильнейшей мотивацией. Любители научной фантастики превращаются в ученых, которые берут на себя смелость поставить под сомнение прочные научные устои во имя то ли осуществления своей мечты о свободной энергии, то ли из-за желания найти простое и быстрое решение всех проблем. Это же относится к развитию сверхспособностей, психических супервозможностей и к прочим одержимостям нашего времени. Мечты неиссякаемы.

 

Справедливости ради стоит высказать предположение, что не все честные изобретатели-новаторы являются просто мечтателями. Многие из них, очевидно, просто не могут правильно объяснить работу своих изобретений, и из-за этого выглядят шарлатанами в глазах настоящих ученых. Тем искателям, которые не ищут славы и денег, кто предан своим благим целям, можно лишь пожелать успехов в их творчестве. Есть многое на свете, друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам…

 

Смотрите также по этой теме:

   Как работает электродвигатель. Преимущества и недостатки разных видов.

   Асинхронный двигатель. Устройство и принцип работы.

   Принцип работы электродвигателя. Простыми словами о сложном.

   Мендосинский мотор. Устройство и принцип работы, особенности использования.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Вечный двигатель - Википедия

Работа выполняется непрерывно без внешнего источника энергии.

Бесконечный двигатель Роберта Фладда 1618 года с гравировкой по дереву 1660 года. Это широко признано как первая попытка описать такое устройство, чтобы произвести полезную работу, то есть вождения жерновов. [примечание 1] [1]

Вечный двигатель - это движение тел, которое продолжается вечно. Вечный двигатель - это гипотетическая машина, которая может бесконечно работать без источника энергии.Этот тип машины невозможен, так как он нарушил бы первый или второй закон термодинамики. [2] [3] [4] [5]

Эти законы термодинамики применяются независимо от размера системы. Например, движения и вращения небесных тел, таких как планеты, могут казаться вечными, но на самом деле они подвержены многим процессам, которые медленно рассеивают их кинетическую энергию, таким как солнечный ветер, сопротивление межзвездной среды, гравитационное излучение и тепловое излучение, поэтому они не будут продолжать двигаться навсегда. [6] [7]

Таким образом, машины, которые извлекают энергию из конечных источников, не будут работать бесконечно, потому что ими управляет энергия, запасенная в источнике, которая в конечном итоге будет исчерпана. Типичным примером являются устройства, работающие на океанских течениях, энергия которых в конечном итоге поступает от Солнца, которое само со временем сгорит. Были предложены машины, приводимые в действие более неясными источниками, но на них распространяются те же неизбежные законы, и в конечном итоге они будут свернуты.

В 2017 году были открыты новые состояния материи, временные кристаллы, в которых в микроскопическом масштабе атомы компонентов находятся в непрерывном повторяющемся движении, что удовлетворяет буквальному определению «вечного движения». [8] [9] [10] [11] Однако они не представляют собой вечные двигатели в традиционном смысле и не нарушают термодинамические законы, поскольку находятся в своем квантовом основном состоянии, поэтому никакая энергия не может быть извлеченным из них; они демонстрируют движение без энергии.

История [править]

История вечных двигателей восходит к средневековью. В течение тысячелетий не было ясно, возможны ли устройства вечного движения или нет, но развитие современных теорий термодинамики показало, что они невозможны. Несмотря на это, было предпринято много попыток сконструировать такие машины, продолжая в наше время. Современные дизайнеры и сторонники часто используют другие термины, такие как «сверх единства», для описания своих изобретений.

Основные принципы [править]

О вы, искатели вечного движения, сколько тщеславных химер вы преследовали? Иди и займи свое место у алхимиков.

Существует научный консенсус, что вечное движение в изолированной системе нарушает либо первый закон термодинамики, второй закон термодинамики, либо оба. Первый закон термодинамики является разновидностью закона сохранения энергии. Второй закон можно сформулировать несколькими различными способами, наиболее интуитивным из которых является то, что тепло самопроизвольно течет из более горячих в более холодные места; здесь уместно, что закон отмечает, что в каждом макроскопическом процессе есть трение или что-то близкое к нему; Другое утверждение состоит в том, что ни один тепловой двигатель (двигатель, который производит работу при перемещении тепла от высокой температуры к низкой температуре) не может быть более эффективным, чем тепловой двигатель Карно, работающий при тех же двух температурах.

Другими словами:

  1. Ни в одной изолированной системе невозможно создать новую энергию (закон сохранения энергии). В результате, тепловой КПД - произведенная рабочая мощность, деленная на входную мощность нагрева, - не может быть больше единицы.
  2. Выходная рабочая мощность тепловых двигателей всегда меньше входной мощности нагрева. Остальная часть поставляемой тепловой энергии теряется в виде тепла в окружающую среду. Следовательно, тепловой КПД имеет максимум, определяемый КПД Карно, который всегда меньше единицы.
  3. КПД реальных тепловых двигателей даже ниже, чем КПД Карно из-за необратимости, возникающей из-за скорости процессов, включая трение.

Заявления 2 и 3 применяются к тепловым двигателям. Другие типы двигателей, которые преобразовывают, например, механический в электромагнитную энергию, не может работать со 100% эффективностью, потому что невозможно разработать систему, которая не рассеивает энергию.

Машины, которые соответствуют обоим законам термодинамики за счет доступа к энергии из нетрадиционных источников, иногда называют вечными двигателями, хотя они не соответствуют стандартным критериям для названия.Например, часы и другие маломощные машины, такие как часы Кокса, были спроектированы для работы на разнице атмосферного давления или температуры между днем ​​и ночью. Эти машины имеют источник энергии, хотя и не очевидный, так что они только нарушают законы термодинамики.

Даже машины, которые извлекают энергию из долгоживущих источников, таких как океанские течения, выйдут из строя, когда их источники энергии неизбежно начнут работать. Они не вечные двигатели, потому что они потребляют энергию от внешнего источника и не являются изолированными системами.

Классификация [править]

Одна классификация вечных двигателей относится к определенному закону термодинамики, который машины намерены нарушать: [14]

  • Вечный двигатель первого типа производит работу без ввода энергии. Таким образом, это нарушает первый закон термодинамики: закон сохранения энергии.
  • Вечный двигатель второго типа - это машина, которая самопроизвольно преобразует тепловую энергию в механическую работу.Когда тепловая энергия эквивалентна проделанной работе, это не нарушает закон сохранения энергии. Однако это нарушает более тонкий второй закон термодинамики (см. Также энтропию). Сущность вечного двигателя второго типа заключается в том, что задействован только один тепловой резервуар, который самопроизвольно охлаждается без передачи тепла в охлаждающий резервуар. Это преобразование тепла в полезную работу без каких-либо побочных эффектов невозможно, согласно второму закону термодинамики.
  • Вечный двигатель третьего типа обычно (но не всегда) [15] [ самостоятельно опубликованный источник ] определяется как тот, который полностью устраняет трение и другие рассеивающие силы, чтобы поддерживать движение навсегда из-за к его массовой инерции ( Третье в данном случае относится исключительно к положению в приведенной выше схеме классификации, а не к третьему закону термодинамики). Невозможно создать такую ​​машину [16] [17] , поскольку рассеяние никогда не может быть полностью устранено в механической системе, независимо от того, насколько близко система подходит к этому идеалу (см. Примеры в разделе «Низкое трение»). ,

Невозможность [править]

Октябрь 1920 г. Выпуск журнала Popular Science , о вечном движении. Хотя ученые установили, что это невозможно по законам физики, вечное движение продолжает захватывать воображение изобретателей. [примечание 2]

«Эпистемическая невозможность» описывает вещи, которые абсолютно не могут произойти в нашей нынешней формулировке физических законов. Такое толкование слова «невозможно» предназначено для обсуждения невозможности вечного движения в замкнутой системе. [18]

Законы сохранения особенно устойчивы с математической точки зрения. Теорема Нетера, которая была математически доказана в 1915 г., утверждает, что любой закон сохранения может быть выведен из соответствующей непрерывной симметрии действия физической системы. [19] Симметрия, которая эквивалентна сохранению энергии, является неизменностью во времени физических законов. Следовательно, если законы физики не меняются со временем, то следует сохранение энергии.Для того чтобы сберечь энергию, чтобы позволить вечное движение, потребовалось бы изменить основы физики. [20]

Научные исследования относительно того, являются ли законы физики инвариантными во времени, используют телескопы, чтобы исследовать вселенную в далеком прошлом, чтобы обнаружить, в пределах наших измерений, были ли древние звезды идентичны звездам сегодня. Объединение различных измерений, таких как спектроскопия, прямое измерение скорости света в прошлом и аналогичные измерения, показывает, что физика остается практически одинаковой, если не идентичной, за все наблюдаемое время, охватывающее миллиарды лет. [21]

Принципы термодинамики настолько хорошо известны как теоретически, так и экспериментально, что предложения о вечных двигателях повсеместно встречаются с недоверием со стороны физиков. Любой предложенный вечный дизайн движения представляет собой потенциально поучительную задачу для физиков: кто-то уверен, что он не может работать, поэтому нужно объяснить , как он не работает. Сложность (и ценность) такой работы зависит от тонкости предложения; лучшие из них возникают из собственных мысленных экспериментов физиков и часто проливают свет на некоторые аспекты физики.Так, например, мысленный эксперимент с броуновским храповиком как вечным двигателем впервые был обсужден Габриэлем Липпманном в 1900 году, но только в 1912 году Мариан Смолуховский дал адекватное объяснение, почему он не может работать. [22] Однако в течение этого двенадцатилетнего периода ученые не верили, что машина была возможна. Они просто не знали, какой именно механизм неизбежно потерпит неудачу.

Закон, согласно которому энтропия всегда возрастает, занимает, я думаю, высшую позицию среди законов Природы.Если кто-то указывает вам на то, что ваша любимая теория вселенной не согласуется с уравнениями Максвелла, - тем хуже для уравнений Максвелла. Если это окажется противоречащим наблюдению - ну, эти экспериментаторы иногда что-то путают. Но если окажется, что ваша теория противоречит второму закону термодинамики, я не могу дать вам никакой надежды; для этого нет ничего, кроме как рухнуть в глубоком унижении.

В середине 19-го века Генри Диркс исследовал историю экспериментов с вечным движением, написав яростную атаку на тех, кто продолжал пытаться сделать то, что он считал невозможным:

«Существует что-то прискорбно, унижающие человеческое достоинство, и почти безумен в достижении воображаемые схемы прошлых веков с упрямой решимостью, в пути обучения, которые были исследованы превосходящими умами, и с которыми такие предприимчивые лица, которые совершенно незнакомы.История Perpetual Motion - это история безрассудства или полуобразованных, или совершенно невежественных людей. " [23]

- Генри Диркс, Perpetuum Mobile: или, История поиска себя мотив (1861)

Техники [править]

Однажды человек подключит свой аппарат к самой работе колеса вселенной [...], и те самые силы, которые мотивируют планеты на их орбитах и ​​заставляют их вращаться, будут вращать свою собственную машину.

Некоторые общие идеи неоднократно повторяются в конструкциях вечных двигателей. Многие идеи, которые продолжают появляться сегодня, были высказаны еще в 1670 году Джоном Уилкинсом, епископом Честерским и должностным лицом Королевского общества. Он обрисовал в общих чертах три потенциальных источника энергии для вечного двигателя: «Химические извлечения [ sic ]», «Магнитные добродетели» и «Естественное влияние гравитации». [1]

Казалось бы, загадочная способность магнитов влиять на движение на расстоянии без какого-либо видимого источника энергии давно привлекала изобретателей.Один из самых ранних примеров магнитного двигателя был предложен Уилкинсом и с тех пор широко копируется: он состоит из аппарели с магнитом в верхней части, которая подтягивает металлический шар вверх по аппарели. Рядом с магнитом было небольшое отверстие, которое должно было позволить мячу упасть под рампой и вернуться на дно, где клапан позволил ему снова вернуться наверх. Устройство просто не могло работать. Столкнувшись с этой проблемой, более современные версии, как правило, используют ряд пандусов и магнитов, расположенных таким образом, чтобы при перемещении шарика передавался от одного магнита к другому.Проблема остается той же.

«Перебалансированное колесо».

Гравитация также действует на расстоянии, без видимого источника энергии, но чтобы получить энергию из гравитационного поля (например, при падении тяжелого предмета, производя кинетическую энергию при его падении), нужно вкладывать энергию (например, в подняв объект), и некоторая энергия всегда рассеивается в процессе. Типичным приложением силы тяжести в вечном двигателе является колесо Бхаскары в 12-м веке, ключевой идеей которого является постоянно повторяющаяся тема, часто называемая перебалансированным колесом: движущиеся грузы прикрепляются к колесу таким образом, что они падают в положение дальше от центра колеса на одну половину вращения колеса и ближе к центру на другую половину.Так как веса дальше от центра создают больший крутящий момент, считалось, что колесо будет вращаться вечно. Однако, поскольку сторона с весами, расположенными дальше от центра, имеет меньшие веса, чем другая сторона, в этот момент крутящий момент уравновешен и вечное движение не достигается. [24] Движущимися грузами могут быть молотки на поворотных рычагах или катящиеся шары или ртуть в трубах; принцип тот же.

Еще одна теоретическая машина включает в себя среду без движения для движения.Это предполагает использование диамагнитной или электромагнитной левитации для плавания объекта. Это делается в вакууме для устранения воздушного трения и трения от оси. Затем левитирующий объект может свободно вращаться вокруг своего центра тяжести без помех. Однако эта машина не имеет практического назначения, потому что повернутый объект не может выполнять какую-либо работу, поскольку работа требует, чтобы левитирующий объект вызывал движение в других объектах, вызывая трение в проблеме. Кроме того, идеальный вакуум является недостижимой целью, поскольку как контейнер, так и сам объект будут медленно испаряться, тем самым ухудшая вакуум.

Чтобы извлечь работу из тепла, создавая таким образом вечный двигатель второго рода, наиболее распространенный подход (по крайней мере, восходящий к демону Максвелла) - это однонаправленность . Только молекулы, движущиеся достаточно быстро и в правильном направлении, пропускаются через люк демона. В броуновском храповике силы, стремящиеся повернуть храповик в одну сторону, могут это сделать, а силы в другом направлении - нет. Диод в термостате пропускает токи в одном направлении, а не в другом.Эти схемы обычно терпят неудачу двумя способами: либо поддержание однонаправленности стоит энергии (требуется, чтобы демон Максвелла выполнил больше термодинамической работы, чтобы измерить скорость молекул, чем количество энергии, полученное за счет разницы температур), либо однонаправленность является иллюзией и случайные большие нарушения компенсируют частые небольшие нарушения (броуновский храповик будет подвержен внутренним броуновским силам и, следовательно, иногда будет поворачивать в неправильном направлении).

«Поплавковый пояс».Желтые блоки обозначают поплавки. Считалось, что поплавки поднимутся сквозь жидкость и повернут ремень. Однако толкание поплавков в воду на дне требует столько энергии, сколько генерирует плавание, и часть энергии рассеивается.

Плавучесть - еще одно часто неправильно понимаемое явление. Некоторые предлагаемые машины с вечным движением упускают из виду тот факт, что для вытеснения объема воздуха в жидкости требуется та же работа, что и для подъема соответствующего объема жидкости против силы тяжести.Эти типы машин могут включать две камеры с поршнями и механизм для выдавливания воздуха из верхней камеры в нижнюю, которая затем становится плавучей и всплывает наверх. Механизм сжатия в этих конструкциях не сможет выполнять достаточно работы, чтобы опустить воздух, или не оставит лишней работы для извлечения.

патентов [править]

Предложения по таким неработоспособным машинам стали настолько распространенными, что Бюро по патентам и товарным знакам США (USPTO) приняло официальную политику отказа в выдаче патентов на вечные двигатели без работающей модели.Руководство по патентной практике USPTO гласит:

За исключением случаев, связанных с вечным движением, ведомство обычно не требует модели для демонстрации работоспособности устройства. Если работоспособность устройства ставится под сомнение, заявитель должен установить его в соответствии с требованиями эксперта, но он или она может выбрать свой собственный способ сделать это. [25]

И, кроме того, что:

Отклонение [заявки на патент] по причине отсутствия полезности включает более конкретные основания для неработоспособности, включая вечное движение.Отказ до 35 США. 101 из-за отсутствия полезности не должны основываться на том основании, что изобретение является несерьезным, мошенническим или противоречит государственной политике. [26]

Подача заявки на патент является делом делопроизводства, и USPTO не будет отказывать в подаче заявок на вечные двигатели; заявка будет подана и затем, наиболее вероятно, отклонена патентным экспертом после того, как он проведет формальную экспертизу. [27] Даже если патент выдан, это не означает, что изобретение действительно работает, это просто означает, что эксперт полагает, что оно работает, или не смог выяснить, почему оно не будет работать. [27]

В ВПТЗ США хранится коллекция трюков с вечным движением.

Патентное ведомство Соединенного Королевства имеет особую практику в отношении вечного движения; Раздел 4.05 Руководства по патентной практике УКПО гласит:

Процессы или изделия, предположительно работающие способом, явно противоречащим устоявшимся физическим законам, таким как вечные двигатели, считаются не имеющими промышленного применения. [28]

Примеры решений Патентного ведомства Великобритании об отказе в патентных заявках на вечные двигатели включают: [29]

  • Решение BL O / 044/06, заявка Джона Фредерика Уилмотта №.0502841 [30]
  • Решение BL O / 150/06, заявка Эзры Шимши №. 0417271 [31]

Европейская патентная классификация (ECLA) имеет классы, включающие заявки на патенты на системы вечного движения: классы ECLA "F03B17 / 04: Предполагаемые perpetua mobilia ..." и "F03B17 / 00B: [... машины или двигатели] (с циркуляцией в замкнутом контуре или аналогичной: ... установки, в которых жидкость циркулирует в замкнутом контуре; предполагаемые perpetua mobilia этого или аналогичного типа... ". [32]

Кажущиеся вечные двигатели [править]

Поскольку «вечное движение» может существовать только в изолированных системах, а настоящие изолированные системы не существуют, реальных устройств «вечного движения» не существует. Тем не менее, существуют концепции и технические проекты, которые предлагают «вечное движение», но при более тщательном анализе выясняется, что они фактически «потребляют» какой-то природный ресурс или скрытую энергию, такие как фазовые изменения воды или других жидкостей или небольших природных температурные градиенты или просто не может выдерживать неопределенную работу.В общем, извлечь работу из этих устройств невозможно.

Потребление ресурсов [править]

Некоторые примеры таких устройств включают в себя:

  • Игрушка для пьющей птицы функционирует с использованием небольших градиентов температуры окружающей среды и испарения. Он работает, пока вся вода не испарится.
  • Водяной насос на основе капиллярного действия работает с использованием небольших градиентов температуры окружающей среды и перепада давления пара. С «Капиллярной чашей» считалось, что капиллярное действие будет удерживать воду, протекающую в трубе, но поскольку сила сцепления, которая вытягивает жидкость вверх по трубе, в первую очередь удерживает каплю от попадания в чашу, поток не вечен.
  • Радиометр Крукса состоит из частично вакуумного стеклянного контейнера с легким винтом, перемещаемым (индуцированным светом) температурным градиентом.
  • Любое устройство, улавливающее минимальное количество энергии от естественного электромагнитного излучения вокруг него, например, двигатель от солнечной энергии.
  • Любое устройство, работающее от изменения давления воздуха, например часы (часы Кокса, часы Беверли). Движение выделяет энергию из движущегося воздуха, который, в свою очередь, получает энергию от воздействия.
  • Тепловой насос из-за того, что его КПД выше 1.
  • Часы Atmos используют изменения давления паров этилхлорида с температурой, чтобы заводить пружину часов.
  • Устройство, работающее от радиоактивного распада изотопа с относительно длительным периодом полураспада; такое устройство может правдоподобно работать в течение сотен или тысяч лет.
  • Oxford Electric Bell и Karpen Pile, работающие от сухих аккумуляторных батарей.

Низкое трение [править]

  • В накопителе энергии маховика «современные маховики могут иметь время бездействия без нагрузки, измеряемое годами». [33]
  • После вращения объекты в космическом вакууме - звезды, черные дыры, планеты, спутники, стабилизированные по вращению спутники и т. Д. - рассеивают энергию очень медленно, позволяя им вращаться в течение длительных периодов времени. Приливы на Земле рассеивают гравитационную энергию системы Луна / Земля со средней скоростью около 3,75 тераватт. [34] [35]
  • В некоторых квантово-механических системах (таких как сверхтекучесть и сверхпроводимость) возможно очень низкое движение трения.Однако движение прекращается, когда система достигает равновесного состояния (например, весь жидкий гелий поступает на один и тот же уровень). Аналогичным образом, кажущиеся энтропийно-обратные эффекты, такие как сверхтекучие жидкости, поднимающиеся по стенкам контейнеров, действуют обычным капиллярным действием.

Мысленные эксперименты [править]

В некоторых случаях эксперимент с мыслью (или gedanken ), кажется, предполагает, что вечное движение может быть возможным посредством принятых и понятных физических процессов. Однако во всех случаях был обнаружен недостаток, когда рассматривалась вся соответствующая физика.Примеры включают в себя:

  • Демон Максвелла: Первоначально предполагалось, что этот закон Второй термодинамики применяется только в статистическом смысле, постулируя «демона», который мог бы отбирать энергетические молекулы и извлекать их энергию. Последующий анализ (и эксперимент) показал, что нет способа физически реализовать такую ​​систему, которая не приводит к общему увеличению энтропии.
  • Броуновский храповик: В этом эксперименте мы представляем лопастное колесо, соединенное с храповым механизмом.Броуновское движение заставит окружающие молекулы газа ударить по лопастям, но храповик позволит ему поворачиваться только в одном направлении. Более тщательный анализ показал, что, когда физический храповик рассматривался в этом молекулярном масштабе, броуновское движение также влияло бы на храповик и приводило к его случайному отказу, что не приводило к чистому усилению. Таким образом, устройство не будет нарушать законы термодинамики.
  • Вакуумная энергия и энергия нулевой точки: чтобы объяснить эффекты, такие как виртуальные частицы и эффект Казимира, многие формулировки квантовой физики включают фоновую энергию, которая пронизывает пустое пространство, известную как вакуум или энергия нулевой точки.Способность использовать энергию нулевой точки для полезной работы считается лженаукой научным сообществом в целом. [36] [37] Изобретатели предложили различные методы извлечения полезной работы из энергии нулевой точки, но ни один не был признан жизнеспособным, [36] [38] не претендует на извлечение нуля энергия точки была когда-либо подтверждена научным сообществом, [39] , и нет никаких доказательств того, что энергия нулевой точки может быть использована в нарушение сохранения энергии. [40]
  • Параллокс эллипсоида
  • . Этот парадокс рассматривает идеально отражающую полость с двумя черными телами в точках A и B . Отражающая поверхность состоит из двух эллиптических секций E 1 и E 2 и сферической секции S , а тела в A и B расположены в местах соединения двух эллипсы и B находится в центре S .Эта конфигурация такова, что, по-видимому, черное тело при B нагревается относительно A : излучение, исходящее от черного тела при A , будет приземляться и поглощаться черным телом при B . Точно так же лучи, исходящие из точки B , которые приземляются на E 1 и E 2 , будут отражены до A . Однако значительная часть лучей, начинающихся с B , попадет на S и будет отражена до B .Этот парадокс разрешается, когда вместо пунктуальных черных тел рассматриваются конечные размеры черных тел. [41] [42]
Поверхность парадоксального эллипсоида и лучи, испускаемые телом A в направлении тела B . ( a ) Когда тела A и B являются точечными, все лучи от A должны падать на B . ( b ) Когда тела A и B удлиняются, некоторые лучи от A не будут попадать на B и могут в конечном итоге вернуться к A . Муталик, Прадип. «Как сконструировать вечную энергетическую машину». Журнал Quanta . Получено 2020-06-08.

Внешние ссылки [редактировать]

,

машин с постоянным движением: против физических законов

Почти как только люди создали машины, они попытались создать "вечные двигатели", которые работают сами по себе и работают вечно. Тем не менее, устройства никогда не имели и, вероятно, никогда не будут работать, как надеялись их изобретатели.

«Короче говоря, вечное движение невозможно из-за того, что мы знаем о геометрии вселенной», - сказал Дональд Симанек, бывший профессор физики в Университете Пенсильвании в Лок-Хейвене и создатель Музея неработающих устройств.«Природа не дает примеров вечного движения над атомным уровнем».

Законы термодинамики

Насколько нам известно, вечные двигатели будут нарушать первый и второй законы термодинамики, сказал Симанек в прямом эфире Science. Проще говоря, Первый Закон Термодинамики гласит, что энергия не может быть создана или разрушена, только преобразована из одной формы в другую. Вечный двигатель должен производить работу без затрат энергии. Второй закон термодинамики гласит, что изолированная система будет двигаться в состояние беспорядка.Кроме того, чем больше энергии преобразуется, тем больше она теряется. Вечный двигатель должен иметь энергию, которая никогда не будет потрачена впустую и никогда не будет двигаться в беспорядочное состояние.

Тем не менее, неприкосновенность законов физики не помешала любопытным игнорировать их или пытаться нарушить их. Согласно интернет-музею Симанека, первые документально подтвержденные вечные двигатели включали колесо, созданное индийским автором Бхаскарой в 12 веке. Он предположительно продолжал вращаться из-за дисбаланса, создаваемого контейнерами с ртутью вокруг его обода.Другие попытки включают ветряную мельницу 16-го века, сифоны 17-го века и несколько водяных мельниц.

В то время как большинство постоянных попыток движения были в духе научных исследований, другие стремились обмануть и заработать деньги. Чарльз Редхеффер изобрел самый известный вечный обман в 1812 году.

Эпоха чудес и зла

Бесконечный двигатель Редхеффера привел в восторг общины Филадельфии и Нью-Йорка и принес тысячи долларов.Он был разоблачен инженерами дважды, что в конечном итоге привело к тому, что Редхеффера изгнали из города, в соответствии с «Артур У.Дж.Д.», «Вечное движение: история одержимости» (Adventures Unlimited, 2015). Орд-Хьюм.

Америка девятнадцатого века была лучшим временем для мистификаций. По словам Кимбрю МакЛауда, автора книги «Шутники: шутки в современном мире» (NYU Press, 2014), внимание эпохи Просвещения к науке, обучению и приобретению знаний с помощью личного опыта и наблюдений привело к тому, что все больше людей стали искать явления чтобы они могли судить сами.Кроме того, повышение уровня грамотности означало, что все больше людей были знакомы с такими понятиями, как вечное движение, и стремились увидеть машину, которая их достигла.

Но, как пишет Барбара Франко в «Кардиффском гиганте: обман столетней давности», «люди интересовались новыми науками, не понимая их по-настоящему… Общественность девятнадцатого века часто не делала различий между популярными и серьезными исследованиями предметы: они слушали лекции, посещали театры, ходили в музеи любопытства, цирковые и пробуждения с таким же энтузиазмом.«

Эми Ридинг, автор книги« Знак внутри: большое мошенничество, хитрая месть и маленькая история большого мошенника »(Vintage, 2013), отмечает специфическую особенность американского чувства веселья. Люди, кажется, нравится, когда их увлекает история, которая, как они знают, может быть неправдой, в любом случае влюбляется в нее, а затем удивляется, узнав, что их обманули. То, что Редхеффера действительно выбежали из города, говорит о том, что зрители начала 1800-х годов, возможно, еще не полностью приняли эту форму развлечений, хотя они будут в последующие десятилетия.

Постоянное движение мешает Филадельфия

Историки не знают историю Редхеффера до мистификации, согласно Орд-Хьюму. Он появился на сцене в 1812 году, когда открыл дом у реки Шуйлкилл для публичного просмотра. Внутри находилась машина, которая, как он утверждал, могла двигаться вечно, не касаясь ее и не оказывая никакой помощи

Машина Редхеффера была основана на «предполагаемом« принципе »вечного движения, которое предполагает, что непрерывная нисходящая сила на наклонной плоскости может создавать постоянную горизонтальную составляющую силы», - сказал Симанек.По словам Орд-Хьюма, у машины был маятник с гравитационным приводом и большой горизонтальной передачей внизу. Другая, меньшая передача сцеплена с большей. И большая шестерня, и вал могли вращаться отдельно. На шестерне были установлены две рампы, а на рампах были гири. Предполагалось, что гири отталкивают большую шестерню от вала, а трение вызывает вращение вала и шестерни. Вращающаяся шестерня, в свою очередь, приводит в действие блокированную меньшую шестерню. Если веса были удалены, машина остановилась.

Согласно проекту Visual Education Project, источники различаются по сумме, которую Редхеффер поручил ничего не подозревающим филадельфийцам увидеть свою машину. Некоторые говорят, что он взял 5 долларов, другие говорят, что он взял 1 доллар, а другие говорят, что женщин пустили бесплатно или за 1 доллар. Несмотря на это, цена не отпугнула очарованную публику, и машина стала сенсацией. На его подлинность были сделаны ставки до 10 000 долларов.

Редхеффер был настолько доволен своей машиной и ее приемом, что он лоббировал штат Пенсильвания на средства, чтобы построить большую.21 января 1813 года государство отправило инспекторов для расследования, прежде чем раздавать деньги. Именно тогда схема Редхеффера развалилась.

Первое разоблачение

По словам Орд-Хьюма, по прибытии инспекторы обнаружили, что машина находилась в комнате с запертой дверью и отсутствующим ключом. Они могли только видеть это через окно. Один из инспекторов, Натан Селлерс, привел с собой своего сына Колмана. Молодой Коулман заметил, что механизмы в машине не работали так, как утверждает Редхеффер.Зубья на шестернях были надеты не с той стороны. Это означало, что гири, вал и шестерня не приводили меньшую шестерню в сторону; меньшая передача питала большее устройство.

Натан Селлерс поверил своему сыну и решил, что машина была обманом. Однако вместо того, чтобы противостоять Редхефферу, он нанял Исаию Люкенса, местного инженера, для создания своего собственного вечного двигателя, который будет выглядеть и «работать» так же, как Редхеффер, согласно Орд-Хьюму. Люкенс сконструировал машину, которая выглядела как Редхеффер, но имела, казалось бы, твердую плинтус и квадратный кусок стекла в верхней части.Четыре деревянных украшения, предположительно декоративные, были сверху стекла и прикреплены к деревянным столбам. Люкенс поместил заводной мотор в плинтус. Фактически, один из финалов был моталкой. Это может быть намотано и привести двигатель в действие весь день. Мотор вращал вал, что приводило бы в движение механизмы.

Продавцы и Лукенс показали свою машину Редхефферу, который был поражен, увидев, что его поддельная машина, похоже, работает по-настоящему, согласно веб-сайту Хьюстонского университета «Двигатели нашей изобретательности».Он предложил им деньги, чтобы узнать, как это было сделано. Селлерс и Лукенс не осудили его на месте, а скорее позволили новостям о мистификации распространиться по всей Филадельфии.

Постоянное движение перемещается в Нью-Йорк

Хотя Филадельфия была на Редхеффере, медленные скорости связи эры означали, что Нью-Йорк все еще был целью. Редхеффер снова настроил свою машину. Снова он привлек большие толпы. Среди наблюдателей был Роберт Фултон, инженер, наиболее известный за разработку первого успешного коммерческого парохода.Орд-Хьюм пишет, что когда Фултон увидел машину, он воскликнул: «Да ведь это кривошипно!»

Фултон заметил, что скорость машины и издаваемый ею звук были неравномерными, как в случае, если бы ее запускали вручную. В некоторых сообщениях говорится, что машина также слегка качнулась. По словам Орд-Хьюма, Фултон обвинил Редхеффера, который вздрогнул и заявил, что его машина реальна.

Фултон сделал предложение: Редхеффер позволит ему попытаться раскрыть реальный источник энергии машины, и если он не сможет, он заплатит за любой ущерб, нанесенный при попытке.Редхеффер согласился - вероятно, под давлением толпы посетителей - и Фултон начал отрывать доски от стены рядом с машиной, обнажая кетгутовый шнур. Шнур проходил через стену на верхний этаж. Фултон поспешил наверх, где обнаружил старика, сидевшего на стуле, одной рукой поворачивал рукоятку, а другой ел кусок хлеба.

Понимая, что их обманули, толпа зрителей на месте уничтожила машину. Редхеффер немедленно покинул город.

Мало что известно о пост-обмане Редхеффера. Согласно «Гражданину-зрителю: искусство, иллюзия и визуальное восприятие в ранней национальной Америке» (издательство University of North Carolina Press, 2011) Венди Беллиона, он построил еще одну машину в 1816 году, но никому не позволил ее увидеть. Он получил патент на него в 1820 году, но ничего не известно об устройстве или о том, что стало с Редхеффером. Сам патент был потерян в результате пожара.

«Невозможность» вечного движения

Обман Редхеффера - самая известная в истории попытка вечного движения, но она далеко не единственная.Большинство, однако, не были предназначены для того, чтобы обманывать публику из своих денег.

Почему люди продолжают пытаться использовать вечные двигатели, когда все законы физики предполагают, что они невозможны?

«Я догадываюсь, что они мотивированы своим неполным пониманием физики», - сказал Симанек в интервью Live Science. «Взгляд физиков изобретателей вечных двигателей на физику - это набор несвязанных уравнений для конкретных целей. Они не в состоянии понять величайшую силу физики - ее логическое единство.

"Например, законы термодинамики не возникают по указу. Они выводятся из законов Ньютона и кинетической модели газов и хорошо проверены экспериментально ... Вы не можете просто отказаться от одного закона, который вам не нравится «без разрушения всей логической структуры физики».

Симанек отметил, что большинство изобретателей вечных двигателей не верят, что их машины нарушают законы физики. «Некоторые полагают, что определенные конкретные законы не применяются, как правило, сохранение энергии и законы термодинамики.«

« Может ли быть какое-то место, где геометрия (и физика) различны? », - сказал Симанек.« Может быть, но у нас нет ни малейшего понятия, где найти это место, и можно задаться вопросом, можем ли мы даже пойти туда, или использовать его для наших целей… Это спекуляция на кресле и научная фантастика, а не наука ».

Если бы вечный двигатель работал, у него должны были быть определенные черты. Он был бы« без трения и совершенно бесшумным в работе. Он не будет выделять тепло из-за своей работы и не будет излучать никаких излучений, поскольку это приведет к потере энергии », - сказал Симанек.Несмотря на это, такая машина не будет работать вечно, потому что «благодаря вращению ее части будут непрерывно ускоряться, и мы знаем, что вещество состоит из заряженных частиц, а ускоряющие заряды излучают энергию». Это может привести к изменениям в машине, замедляя или останавливая ее.

Тем не менее, «если бы машина могла вращать колесо с постоянной скоростью в течение очень долгого времени, без ощутимого уменьшения скорости и абсолютно без входной энергии, мы могли бы считать это для всех практических целей постоянным движением… Но это было бы бесполезным любопытством, потому что, если бы мы попытались извлечь из него работу, это скоро замедлилось бы до полной остановки », - сказал Симанек.

Большинство изобретателей вечных двигателей ставят перед собой другую цель. «Они хотят производительности« сверх единства »- машины, которая производит больше полезной работы, чем ее энергозатраты», - сказал Симанек. Тогда у вас останется энергия для использования.

Кроме мошенничества, это могло быть конечной целью Редхеффера. Даже после того, как мистификация была раскрыта, филадельфийские газеты предположили, что город упустил свой шанс бесплатно использовать водяные насосы, сообщает «Двигатели нашей изобретательности».И патент Редхеффера 1820 года был на «механизм для получения власти», согласно проекту Visual Education Project. Но это были желания, а не реалии.

Дополнительные ресурсы

.

Физика машин вечного движения

Что такое вечное движение?

Вечный двигатель - это (как следует из названия) машина, которая постоянно движется; это никогда не останавливается. Когда-либо. Так что, если бы вы создали его сегодня и запустили, он продолжал бы до Большого Замораживания. Назвать это «долгое время» - это преуменьшение эпических масштабов.

Если вы не знаете, «большая заморозка» - теоретический конец, ну, во всем. Это точка, в которой Вселенная настолько расширилась, что достигает состояния нулевой термодинамической свободной энергии.Другими словами, это точка, в которой космос в целом не сможет поддерживать движение. Все пространство-время будет в абсолютном нуле (самая холодная из известных температур, где все движение прекращается).

Короче говоря, большая заморозка - это по сути время вечной, бесконечной, совершенно неподвижной тьмы. К счастью, этого не произойдет еще около 100 триллионов лет или около того.

В любом случае, важно помнить, что настоящий вечный двигатель сможет работать по крайней мере так долго.

В Интернете есть много проектов, которые утверждают, что работают проекты для вечных двигателей. Если вы посмотрите на эти проекты, то не слишком слишком надуманно, чтобы думать, что некоторые из этих машин могут (если правильно спроектированы) двигаться без остановки. И если бы мы могли сделать это, последствия были бы ошеломляющими. По сути, у нас был бы вечный источник энергии. Более того, это будет свободных энергии.

К сожалению, благодаря фундаментальной физике нашей вселенной, вечные двигатели невозможны.

Теперь я знаю, что, вероятно, многие люди говорят: «Никогда не говори« никогда »в науке». И достаточно справедливо. Я признаю, что новые знания могут прийти вместе; однако для того, чтобы вечные двигатели стали возможными, это новое знание должно было бы сломать физику, какой мы ее знаем. Мы бы ошибались просто во всем, и почти ни одно из наших наблюдений не имело бы никакого смысла.

Если это не «невозможно», это примерно так близко, как вы можете получить в науке. Итак, давайте сломаем вечные двигатели и почему мы никогда не сможем их создать.

Физика вечного движения

Первый закон термодинамики - это закон сохранения энергии. Это заявляет, что энергия всегда сохраняется. Это означает, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена. Вместо этого он просто меняется от одной формы к другой. Для поддержания движения машины приложенная энергия должна оставаться на машине без каких-либо потерь. Только из-за этого факта невозможно построить вечные двигатели.

Почему? Чтобы построить вечный двигатель, мы должны сделать много вещей:

1.) На машине не должно быть никаких «трущихся» частей: ни одна движущаяся часть не должна касаться других частей. Это из-за трения, который будет создан между ними. Это трение в конечном итоге приведет к потере энергии при нагреве. Делать поверхности гладкими недостаточно, так как нет абсолютно гладкого объекта. Тепло всегда будет генерироваться, когда две части трутся друг о друга (и это выделение тепла является переносом энергии, то есть движущийся аппарат теряет энергию ).

2.) Машина должна эксплуатироваться в вакууме (без воздуха): причина этого связана с причиной, указанной в номере один. Эксплуатация машины в любом месте приведет к потере энергии из-за трения между движущимися частями и воздухом. Хотя энергия, теряемая из-за трения воздуха, очень мала, помните, мы говорим здесь о машинах с постоянным движением, но если есть механизм потери, в конечном счете, машина все равно потеряет свою энергию и остановится (даже если это займет много времени, много времени).

3.) Машина не должна издавать звук: звук также является формой энергии; если машина издает какой-либо звук, это означает, что она также теряет энергию.

Ради аргумента, давайте просто скажем, что каким-то образом мы можем построить вечный двигатель. Сможем ли мы получить от этого энергию? Да, но только до энергии, которая используется в качестве входа для начала движения. Вечный двигатель в реальной жизни будет просто накопителем энергии. Мы должны помнить, что энергия не может быть создана; это всегда должно исходить от чего-то.

Итак, если вам удастся построить его, вам понадобится энергия, чтобы начать движение. Это единственная энергия, которую вы сможете собрать, поскольку, как было сказано ранее, энергия не может быть создана. Вид бессмысленного устройства, правда.

Дополнительная отчетность Джетро Андал.

.

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.