永动机是否真的没办法实现?

木幽书


理论也一点也不靠谱!分子热运动也和温度密切相关,也需要外界提供能量,而且所谓撞开单向阀门,也必须热运动在一定剧烈程度才可能!否则随机的布朗运动,很难持续保持单向阀门的撞开,就实现不了对外的能量输出!而持续的供能才能实现这一点!其实,题主所说的这个装置放大了就是瓦特发明的蒸汽机,它不就是有个单向阀门,也靠分子热运动驱动吗!

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虽然,在很长一段时间内蒸汽机极大的推动了世界工业革命和交通革命,但是现在早已被人们所摒弃,现在能量转化效率更高的是电力机械系统,比如铁路上最早用蒸汽机,后来用内燃机,现在高速铁路都用电力机车!



所以题主应该好好学习一下基本的物理知识,不要异想天开,天天想着推翻能量守恒定律,发明什么所谓永动机!作为自然界最主要的一个规律,能量守恒定律具有广泛的适用性!这一点已经被无数事实证明!我自己在2003年就经历过电脑病毒对电脑疯狂的感染和控制,我的电脑甚至会发出巨大的怪怪的响声,办公室其他人觉得无所适从,我说不管是什么病毒都需要外界持续提供能量,否则它怎么传播病毒、感染越来越多的电脑、控制越来越多的电脑!所以第一步,切断它的能量来源,断电;第二步,切断它的传播途径,断网;第三步,灭掉它残留在电脑内的子孙后代,即重装系统,光盘安装最新版杀毒软件后,再连接互联网!电脑病毒成功被打败!所以,题主一定要先掌握自然界最基本的定律——如能量守恒定律、电荷守恒定律才能来谈所谓永动机!




而且,即使自然界能量是守恒的,我们仍然需要节约能源,就是由于当机械能、电能等能量转化成热能以后,其熵值增加了,即能量的混乱程度增加了!因而,回收热能的过程会比较漫长,会大大影响能量转化的效率!


因此,题主所说的永动机装置,既忽略了能量守恒定律,也无视了熵增原理,因此根本不可能实现!

(注:所有图片均来自网络!)


地震博士


800 多年前的欧洲,人们正在挣脱中世纪的愚昧,永动机的构想吸引着许多科学狂人。其中,法国人亨内考设计的永动机方案最为著名——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。亨内考认为,右边的球比左边的球离轴远些,存在更大的转动力矩,轮子就会一直转动下去,并且带动机器开始运转。亨内考的设计听上去有模有样,很快被制造成各种各样的模型。可惜,永不停息的转动却从来没有出现过,轮子只是摆动几下便停了下来。后来,达·芬奇也设计过类似装置,实验照样没有成功。接踵而来的失败,终于让人们逐渐认识到,任何机器的运动都需要消耗能量。随后,

法国科学院宣布永远不再接受对永动机设计的审查申请,美国也严禁将专利证书授予永动机类申请

能量守恒定律的问世,更从“运动不灭”的高度宣判了永动机的“死刑”。自然界的能量可以转化为不同的形式,可以从一个物体传递给另一个物体,能量的总和却始终保持不变,既不会凭空产生,也不会凭空消失。比如,一个钢球从高空落下,势能就会转化为动能和内能;一个人使劲推挪地板上的箱子,人的内能会转化为与箱子和地板相关的动能、势能和内能,能量的总值还是原来那么多。显然,不消耗能量就能永远对外做功的机器,违反了能量守恒这一自然科学最基本的定律,在现实中根本不会存在。


草原独狼


敢于探索没有错、勤于思考应该鼓励!但有一焦点问题我们都不能回避!

一、阀门必须是气体做的、这种气体只接受单面的气体动能、而对面的气体对它不起任何作用!不要说宇宙中找不到非对称的气体分子!就算找到了、单向传导的气体阀门是怎样和作功气体之间实现抗压而又能强行隔离工作的?和宏观的控制是什么关系?更何况还没有非对称性的气体分子呢?

二、如果阀门是宏观有强度的材枓做成的、那么、固体的金属或者其它的材枓又不能和气体微观上的动能发生交换、(暂且不说、热交换)、因为器壁的强度决定了气体对它的耐压成度、如果能抗住两边的气压差、也就说明气体动能穿不过固体阀门、能穿过的又不能成为阀门!因为它管不住气体!也就说:我们只需要造出一个只管单向气体压力的固体阀!一个方向的气体穿墙而过、对面方向上的气体棵粒不漏!这是一个既传导气体动能、又能隔绝气体的压力的妖怪式的气固两用阀!我的个妈呀!这可难死人呢?谢谢各位看热闹!


上帝从不胡弄人


题主你好。先说几句鼓励的话,爱思考总归是好的。然后开始驳斥。

你说的模型和永动机一分钱关系没有。单向性过程在物理里比比皆是,但是永动机还是被严格禁戒掉了。你设置的阀门,不过是单向性的体现,它仍然要遵循热力学定律。

首先,内部气压达到零,这个过程就停止了,"永动机"自动停止。其次,题主设置的是布朗运动,那么热涨落就不能忽略,这就意味着热耗散依然很强。最后,气压差必须要靠外力场抵消,也就是单向性阀门,请问这个力场靠什么维持?这些问题,题主既没有考虑也没有分析,就说在自己得设计的东西是永动机,实在是荒唐至极。

搞物理不是写小说,怎么想怎么设计都行;物理要严谨地考虑问题,如果严谨地分析之后,发现确实存在"永动机",那么就可以大胆提出假设。如果不先去严谨分析就大胆提出假设,那不是搞物理的,那是江湖骗子。历史上无论哪个大物理学家,都是如此。

此外,题主的想法和麦克斯韦提出的小精灵假说类似。但是麦克斯韦比题主要严谨得多。这种精灵叫麦克斯韦妖,后来被发展为耗散结构。这套理论的确看似违反了热力学第二定律,但是它是以牺牲能量为代价的。因此热力学定律并没有被推翻。指出麦克斯韦妖没有违反热力学定律的是匈牙利物理学家冯·劳厄。他指出,麦克斯韦模型里必须要区分哪些分子是热、哪些分子是冷的,这个过程需要消耗能量。同样题主的设计里有同样的问题。那就是高气压分子和低气压分子的区分过程必须要消耗能量。

最后,题主所谓的靠谱,其实就是思考不周虑的表现,也反映题主自己的物理功底之肤浅。但是题主能提出这个问题,还是值得鼓励,毕竟思考总比死记硬背要好。


科学联盟


不管用什么方法,只要做成能够持续输出动力的装置,而增加人为能量的动力源,我个人设想是这样的不知原理对不对,我的想法是,利用地球表面不同高度的压力差,就象冷却塔原理一样,不过是塔内装的的叶片通过上升气流带动叶片,转动,里边的叶片象汽轮机叶片一样但要轻溥中间轴承用磁悬浮轴承,以减少磨擦及阻力,我估这办法应该是可行的,就是动力输出大小问题而已,还有可以拉高通风管的高度去调节压力差管道内气流上升速度,增加叶片能量,个人想法,供参考。


哈灬哈66096005


题主你好,为你的独创鼓掌👏,如果每个人都象你一样具有探索精神,敢干打破条条框框,科技将更上一层楼,我非民科,但特别赞赏民科勇于探索的精神。

热力学定律本身是错不了的,能量守恒是宇宙法则,但片面强调这一法则的条条框框,却忽视宇宙的另一法则,物质的循环演变。却同样不应该。也就是能量一直在转移,我们只要能利用一个环节就行了。能量表面上的“不守恒”随处可见,我们怎能用一个定律就粗暴否认呢?如下图,在你未理解以前(就二百年前吧),能量是否“凭空产生”?


也许你认为是接收了现在人造的电波才有的效果,其实自然界的电波效果也一样,挑好了频率,改变一些参数,加多N组,也许拿来驱动小电机都不是困难。在你知道原理以前,能量就是“无中生有”了。历史上这种发明(不和原理却做出产品)也不少,火药竟是炼“长生丹”炼出来的。

回到题主的思路,布朗运动本身就是个“永动机”,粒子不停运动就得耗能(它得放出能量),但无论你怎么封闭,它还是停不下来。事实上,它一方面放出能量,另一方面它又吸收外界的能量。而题主恰恰就是要它放出的能量而利用起来。根本没去考虑它吸收的能量,也就是它本身能量从哪儿来不需要考虑(本身那就是大自然的事嘛)。所以你的永动机的原理是靠谱的,也没有违背热力学定律,为什么没违背才是你的心结。那些反对的也一样有这心结。话已至此,你再考虑一下,评论区等你。永动机是英雄的一个梦或一个理想吧。祝你成功。

我仔细看了你的思路,那个“单向阀”才是真正的问题,现在的科技还做不出,作为民科就更解决不了,不是原理有问题,而是技术有问题。


接地气科迷闲聊吧


我想过通过强磁来实现提升永动的装置,一直没有去买几个强磁去实验一下,具体做法是:

1、把三个强磁铁放在一个气缸里面,中间的那个可以翻转

2、中间那个开始吸引两侧的强磁往中间移动完成第一次行程,快接近时让中间强磁翻转替换正负极把两侧强磁往外推,这样不停的翻转中间强磁就可以实现往复运动

3、中间翻转强磁消耗的能量比较小,但是强磁造成的往复运动力量大产生的能量比较大,这样就实现了多余能量的增加,等于把强磁的能量转换成了动能、电能,继续下去会不会就实现了永动或能量增长

哪位大神有条件或动手能力强去实验一下吧,真去实验了给我说下结果,这个事情困扰我好长时间了,就是没有条件去玩玩! 理论知识高手也来给我解解惑


创业小傻子


你的原理很好,就是设想从布朗运动中获取能量

我水平不高还是个学生

但我有这么几个疑问:

1布朗运动的强度是与温度有关的,温度越高布朗运动速度越快。那么你的本质上是不是通过吸收环境中的热量来获取能量呢?那岂不是效率极其低下。而这种效率低下的所谓永动机我记得已经有好几个装置了,你可以去百度下,就是可以永动但无法对外做功。

2压强的变化也会引起温度的变化这个我只是觉得是疑点不知道怎么表述。

3我觉得这种压强不平衡时要逆向单向透过应该是需要能量维持的。你可以设想一下这种门……两边都有相同介质,可是只能单向导通还需要逆压强。


十丈人


想法挺好的。另外不考虑工程上的实现问题,理论上也很有启发意义。

如题,假设门很小,分子的布朗运动有一定概率可以开启门,我们假设分子自左仓向右仓运动。另外,我们设置某种“弹簧”,门开后,在足够短的时间内会被关闭。那么,开门的那个分子,在开门的一瞬间,需要将与门发生碰撞,撞开弹簧,将自身热运动的能量传递给门,同时自己进入另一个仓。但弹簧终究会收缩回去,转化成热能,因为此时门向分子来的一端做功,热能又被还给门左侧。

在这个过程中,该分子能量损失,鸿观来讲,就是温度的降低。因为温度本身就是热运动的一个统计概念。气压p,与空间v,温度T,可以利用理想状态方程在我们假设条件下进行足够精确的描述,即PV=nRT,可见,即便分子多的那一侧,物质的量n较多,其气压也不一定会大,因为温度低。

但此时还有温度问题没有解决。另外,虽然这个过程最终会停止,但最终状态对于平衡的偏离,并不容易证明可以忽略。所以感觉,不用公式具体计算,很难说清楚。

大体来讲,我们假设所有分子,由于某种原因,从左仓到右仓,这是一个熵减焓减的过程,总体自由能应该是没有变化的。所以,两边应该并没有可以做功的能力。

话说感觉问题提得很好,比我们热力学老师出的题可能还要强一些。我本身只学过传统热力学,并不涉及微观单个分子。这个问题的回答,恐怕需要借助统计热力学了。

另外,整个热力学的公理只有三大定律。什么工程实现不了之类的,并没有办法有效反驳。热力学本身就是理论探讨。可逆过程,卡诺热机,绝热过程,哪个实现得了,但确实有用。


sunrain_ok


题主错在了一个地方,就是对分子的布朗运动的理解。

气体分子的布朗运动有几个特性,一看就知道题主错在哪。1,布朗运动是物体内能和分子机械能之间的互相动态平衡转化,同时不会引起其他变化。2温度越高布朗运动越剧烈。温度越低布朗运动越不剧烈。3气体分子增多,压强就会增大,分子相互碰撞就越激烈,温度也会升高。相反另一侧就是降低。4温度的定义,物体内部分子运动的激烈程度。所以,不包含任何分子的真空不具备温度,为绝对零度。

如果有单向阀靠着布朗运动筛选分子。请问,当一侧分子越来越少直到真空,其分子运动越来越少,必然结果是什么?一边升温,而另一边持续降温到绝对零度。

热的一直更热,凉的一直更凉?你违反了热力学定律没有?


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