第一类永动机为什么不能实现

作者:陈泽婉
文章来源:星火网校
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  在历史上,永动机一直被人们讨论和研究。在人们的想象中,永动机是一种机械装置,它可以不停地自动运动,帮助人类完成一些工作。但是至今都没有能造出永动机,那么第一类永动机为什么不能实现呢?



  

  第一类永动机的定义

  
  永动机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。某物质循环一周回复到初始状态,不吸热而向外放热或做功,这叫“第一类永动机”。这种机器不消耗任何能量,却可以源源不断的对外做功。
  

  第一类永动机违背了什么

  
  第一类永动机违背了能量守恒定律。
  
  热力学发展初期,热和机械能的相互转化是人们研究的主题。在工业革命的推动下,工业上和运输上都相当广泛地使用蒸汽机。人们研究怎样消耗最少的燃料而获得尽可能多的机械能。甚至幻想制造一种机器,不需要外界提供能量,却能不断地对外做功,这就是所谓的第一类永动机。焦耳实验表明,自然界的一切物质都具有能量,它可以有多种不同的形式,但通过适当的装置,能从一种形式转化为另一种形式,在相互转化中,能量的总数量不变。能量守恒转换定律的建立,对制造永动机的幻想作了最后的判决,因而热力学第一定律的另一种表述为:“不可能制造出第一类永动机”。由此可见,热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律。
  
  以上就是第一类永动机不能被制造出来的原因。事实上,无论是第一类永动机还是第二类永动机都是不可能被制造出来的,原因是违反能量守恒定律和热力学定律。

延伸阅读

第二类永动机违背了什么定律

  在一些人们的想象中,永动机是一种机械装置,它可以不停地自动运动,帮助人类完成一些工作,但普遍认为永动机是不可能实现的。今天我们就来学习第二类永动机违背了什么?    第二类永动机定义    在热力学第一定律问世后,人们认识到能量是不能被凭空制造出来的,于是有人提出,设计一类装置,从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能,并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头,这就是第二类永动机。从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机称为第二类永动机。只有单一的热源,它从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化。人们把这种想象中的热机称为第二类永动机。    第二类永动机违背了什么    但是第二类永动机也是不可能制成,因为它违背了热力学第二定律。热力学第二定律是指:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。这表明了机械能和内能的转化过程具有方向性。    第二类永动机的历史    历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·嘎姆吉为美国海军设计的零发动机,这一装置利用海水的热量将液氨汽化,推动机械运转。但是这一装置无法持续运转,因为汽化后的液氨在没有低温热源存在的条件下无法重新液化,因而不能完成循环。    以上就是第二类永动机不能被制造出来的原因。事实上,无论是第一类永动机还是第二类永动机都是不可能被制造出来的,原因是违反能量守恒定律和热力学定律。
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