Вечный двигатель не существует потому что

Вечный двигатель: возможен ли он

Проблема создания вечного двигателя будоражит умы ученых уже не одну сотню лет, и с завидной регулярностью тот тут, то там всплывает «сенсационная» информация о том, что кому-то удалось создать этот вечный двигатель.

Давайте попытаемся разобраться, почему до сих пор не собрали реально работающий вечный двигатель и возможен ли он в принципе.

Типы вечных двигателей

Вечные двигатели можно условно разделить на два типа:

  • Первый тип — это изделия, которые своей работой нарушают сразу два закона: Первый и Второй законы термодинамики.
  • Второй тип — это изделия, которые своей работой подвергают сомнению только Второй закон термодинамики.

Для примера давайте рассмотрим вот такой вариант невозможного двигателя:

Возьмем условный металлический шарик, и разместим его между разноименными полюсами сильного магнита.

При этом допустим, что изначально массивный металлический экран заслоняет шар от одного из полюсов под номером № 1, тогда под силой электромагнитного притяжения металлический шар начнет двигаться к полюсу под №2.

Как только шар приблизится к полюсу №2, экран перед полюсом №1 опускается, а экран перед полюсом №2 наоборот поднимается.

В результате этого металлический шар поменяет свое направление движения и начнет перемещаться к полюсу №1.

Так вот энергия будет извлекаться из самого катящегося шара, а если эти экраны расположены на концах такого балансира, то на их опускание и поднимание не будет тратиться энергия.

Вроде все красиво и по идее такой двигатель вполне может работать неограниченное время.

Главный недостаток подобного двигателя заключен в том, что при перемещении металлического экрана в магнитном поле в нем будет возникать электрический ток согласно закону электромагнитной индукции Фарадея.

Это в свою очередь означает, что в системе будет происходить утечка энергии по причине работы закона Ома.

Легко представить, что если магниты имеют достаточную силу, чтобы заставить перемещаться металлический шар, то будут также достаточно сильны, чтобы спровоцировать большие потери сопротивления в металлических экранах при их перемещении в магнитном поле.

Именно по этой причине такой привлекательный двигатель просто напросто не будет работать.

Это наиболее простой вариант «вечного двигателя», но на его примере можно понять, что на первый взгляд идеальный двигатель на поверку не будет работать, если не учесть все факторы, оказывающие влияние на него.

Но энтузиастов, создающих такие двигатели все не убавляется, поэтому еще в середине 20-го столетия, патентное бюро США, которое было просто завалено заявками, выдвинуло следующее требование к проектам вечных двигателей.

Вместе с технической документацией на получение патента обязательно предъявлять опытный рабочий образец.

После ввода такого требования шквал заявок иссяк полностью.

Конечно, я не берусь утверждать, что вечные двигатели невозможны в принципе. Скорее они невозможны с нашими современными технологиями.

Возможно, инженеры будущего в корне перевернут все существующие теории и напишут новую физику. Но пока реалии таковы, что вечный двигатель всего лишь несбыточная мечта.

А как вы считаете? Напишите об этом в комментариях, а также не забудьте про лайк и репост.

Источник

Почему вечный двигатель невозможен?

Доброго времени суток. Человечество одержимо идеей создания вечного двигателя уже несколько веков. Первые прототипы вечных двигателей упоминаются уже в 12 веке, а именно в Индии. В стихотворениях Бхаскары описываются колёса, с прикрепленными внутри него сосудами, наполовину заполненными ртутью-они то и были первыми прототипами двигателя. Сегодня же проектировщики не отступают от подобной модели и вносят различные улучшения, но пока что тщетно. Давайте пробежимся по нескольким пунктам, из которых станет очевидно, почему создание вечного двигателя невозможно.

Принцип работы вечного двигателя.

В основе подобного изобретения является колесо, которое насажено на ось, а в движение его приводит грузы, прикреплённые к нему по окружности, а в современности используются часто магниты.

В теории должно выглядеть так. В статичном положение колесу сообщают энергию, крутанув его по часовой или против, а, опускающееся по направлению вращения, грузики должны добавлять энергию к скорости вращения и компенсировать массу грузов, идущих за ними.

Читайте также:  Как определит мощность трехфазного двигателя

Принцип магнитных двигателей почти такой же. На стенде, на котором закреплена конструкция, находится магнит, обращенный к двигателю одним полюсом, а закреплённые по окружности магниты поочередно обращены разными полюсами. Получается, что при запуске мотора первый магнит, например северным полюсом, притягивается к постаменту, на котором установлен магнит с южным полюсом и колесо приходит в движение, когда первый магнит, установленный на окружности, приближается к постаменту и достигает критической точки, в которой магниты должны притянуться и остановить механизм, в дело вступает следующий магнит, установленный на колесе, а его полюс будет таким же, как у магнита на стенде и он должен вытолкнуть первый магнит из зоны притяжения и так далее по цепочке.

Вроде бы всё логично, но почему же не удается достичь результата в подобном эксперименте?

Само существование вечных двигателей нарушило бы первый и второй законы термодинамики.

  1. Первый закон термодинамики гласит: энергия не появляется из ниоткуда и не может исчезнуть в никуда, она лишь переходит из одного состояния в другое.Механическая энергия переходит в теплоту и наоборот, всё что мы можем, только генерировать её. А вечный двигатель должен выделять энергии больше, чем ему её сообщили и иметь КПД больше 100%.Например, бензиновые двигатели имеют КПД в 20-25% полезной работы, из 10 литров бензина, которые требуются для преодоления 100 км пути, лишь 2-3 литра уходят на полезную работу, остальное топливо уходит на механических и тепловых потерь.
  2. У второго закона термодинамики несколько формулировок, а самая понятная, на мой взгляд, звучит так: теплота не может сама по себе переходить от менее нагретого тела к более нагретому без затрат из вне. В процессе работы двигателя происходит трение и поверхности нагреваются, тем самым мы теряем часть энергии, чтобы установка не нагревалась её нужно охлаждать, а это ведёт к дополнительным расходам.

Любой двигатель, по сути, генератор, а он не производит энергию в чистом виде, а лишь преобразует её, к тому же с потерями. Из всего этого следует, чтобы получить нужную энергию, в двигатель нужно вложить больше, чем он сможет нам отдать.

А что если создать долго работающий двигатель с максимальным КПД ?

Для создания подобного механизма, которое сможет отдать столько же, сколько в него вложили, нужно соблюсти несколько пунктов.

  1. Двигатель не должен иметь трущихся частей. Так как при трении будет происходить нагревание, нужно исключить из его конструкции любое трение, чтобы избежать механических и тепловых потерь.
  2. Двигатель должен работать в вакууме. Из школьного курса физики мы знаем, что вакуум-безвоздушное пространство. Поэтому двигатель должен работать в нём, так как в безвоздушном пространстве нечему замедлить его движение.

Но даже если соблюсти все пункты при создании двигателя, то мы не сможем получить энергии больше, чем в него вложили.

Источник

Почему вечный двигатель невозможен?

В ходе истории не раз возникали идеи двигателей, которые давали бы больше энергии, чем получали. Действительно, если бы удалось придумать такой двигатель очень большая часть проблем человечества могла бы быть решена. Однако все попытки создать вечный двигатель оказались безуспешными. В этой статье я рассмотрю несколько наиболее характерных моделей вечных двигателей, а также фундаментальные причины делающие вечные двигатели в принципе невозможными.

Впервые вечный двигатель был предложен в 12-м веке, в Индии математиком Бхаскарой Вторым. Он предложил сделать внутри колеса особые емкости со ртутью.

По его идее в одной части колеса переливающаяся ртуть всегда будет перевешивать ртуть во второй половине колеса и тем самым колесо будет постоянно вращаться.

Идею Бхаскары II не раз модифицировали, например заменяя ртуть шариками, рычагами, гирьками и т.д. однако суть оставалась той же самой. Вечное движение должно было достигаться постоянным неравновесием двух частей колеса.

Однако все подобные «вечные двигатели» в итоге оказывались неработоспособными. Проблема заключалась в том, что при неравном весе различных частей колеса смещался и его центр тяжести, что в итоге в какой-то из моментов приводило к остановке колеса в положении равновесия относительно нового центра тяжести.

Принципиально иным является идея вечного двигателя основанного на магнитах, как изображено на рисунке выше. Согласно идее его авторов магнит находящийся наверху будет тащить металлический шарик вверх по горке, затем шарик провалится в отверстие, скатится вниз и вновь будет притянут по горке вверх. И так до бесконечности.

Читайте также:  Какая должна быть компрессия в двигателе калина 8 клапанная

В реальности же такой двигатель также неработоспособен. Расчеты показывающие его неработоспособность выходят за рамки данной статьи, скажу только что существует два основных сценарий. Либо магнит не сможет тащить шарик вверх, а если все же сможет, то шарик не провалится в отверстие, а будет притянут к магниту.

Разоблачение магнитного «вечного двигателя»

Еще в последнее время на ютубе в последнее время появилось множество видео с другой версией магнитного вечного двигателя. На лопастях вентилятора закреплялись кусочки металла и при приближении магнита, на видео четко видно, что лопасти начинают быстро вращаться.

Такие двигатели производят впечатление, но являются простым обманом: под кромкой вентилятора спрятана батарейка, а приближение магнита всего-лишь замыкает контакт между батарейкой и электродвигателем вентилятора.

Такие «вечные двигатели» относят к вечным двигателем первого рода . Это такие двигатели, которые не тратят энергию для совершения работы. Все они не могут быть работоспособными из-за того, что их принцип действия противоречит фундаментальному закону физики, а именно закону сохранения энергии .

Любой такой двигатель может работать только если имеет внешний источник энергии. Если где-то демонстрируется работающий «вечный двигатель» значит в нем, как в случае с вентилятором где-то спрятана батарейка или иной источник энергии.

Существуют также так называемые вечные двигатели второго рода . Их суть состоит в том, что такие двигатели должны использовать всю производимую работу для дальнейшего функционирования двигателя. Иными словами такой двигатель сам себя питает и имеет 100% коэффициент полезного действия.

Такие двигатели действительно не нарушают закон сохранения энергии. Но они противоречат другому не менее фундаментальному физическому закону — второму началу термодинамики.

Проблема в том, что невозможно создать такой двигатель, который бы преобразовывал всю энергию в работу без потерь. Все равно часть энергии будет тратиться на процессы внутри двигателя (хотя бы например из-за трения частей двигателя друг о друга).

Я сам в детстве пытался построить такой «вечный двигатель» по следующей схеме: аккумулятор приводит в действие электрический двигатель, электрических двигатель вращает ручку генератора, а генератор заряжает аккумулятор. Разумеется у меня ничего не вышло, так как потери энергии были слишком велики.

В настоящий момент практически ни в одной стране мира не рассматриваются новые заявки о создании вечных двигателей, так как давно установлено, что такие устройства теоретически невозможно и вопрос всегда лишь в том, где ошибся автор.

В то же время прогресс физики и химии особенно в последние годы просто огромен и существуют различные перспективные разработки, могущие в будущем привести к появлению источников «дармовой» энергии (термоядерный синтез, энергия вакуума и д.р.). Однако надо понимать, что эти устройства не будут «вечными двигателями» в классическом понимании этого слова и все равно будут получать энергию из внешних источников.

Источник

Почему вечный двигатель невозможен? Объясняем простыми словами

Сколько умов ломали свои головы для создания машины, которая будет производить больше полезной энергии чем тратить, но почему же у них так и ничего не получилось?

Ответ прост, любые прототипы не работают, а всё потому, что существует закон сохранения энергии, который гласит нам, что энергия не может быть ни создана, ни разрушена, она лишь преобразуется из одного состояния в другое. И что бы энергия сохранялась, она должна оставаться в одном единственном состоянии, и как следствие ничего не производить. А тот максимум затраченной энергии который мы можем получить, никак не может превышать затраченную энергию.

Другими словами: мы можем только сохранить энергию которую потратили для её образования и получить обратно мы можем не больше, чем то, что мы сохранили в качестве энергии.

Теоретически, если предположить, что вечный двигатель всё же возможен, какие условия необходимо соблюсти?

  • Вечный двигатель должен работать в вакууме, что бы какое либо трение в пространстве отсутствовало вообще, иначе оно будет тормозить движущиеся элементы, и как следствие остановят машину.
  • Элементы машины не должны соприкасаться, связано это, опять же, с тепловыделением, на которое будет затрачена энергия производимая двигателем.
  • Двигатель должен быть бесшумным, потому как звук это тоже часть преобразованной энергии.

В целом, что бы существовал вечный двигатель, необходимо соблюсти условия таким образом, что бы он не затрачивал энергию на поддержание своей работоспособности. И конечно, если даже нам удастся создать механизм в этих условиях и он начнёт работать, то производить энергии он будет ровно столько, сколько было потрачено для его запуска.

Читайте также:  Что такое подушки двигателя ваз 2114

Источник

Почему вечный двигатель невозможен

Когда речь заходит о вечном двигателе, главная проблема — путаница в формулировках. Почему-то некоторые считают, что вечный двигатель – это машина, которая движется постоянно, что она никогда не останавливается. Эта правда, но лишь отчасти.

Действительно, если вы однажды установили и запустили вечный двигатель, он должен будет работать до «скончания времён». Назвать срок работы двигателя «долгим» или «продолжительным» – значит сильно преуменьшить его возможности. Однако, ни для кого не секрет, что вечного двигателя в природе нет и не может существовать.

Но как же быть с планетами, звездами и галактиками? Ведь все эти объекты находятся в постоянном движении, и это движение будет существовать постоянно, до тех пор пока существует Вселенная, пока не наступит время вечной, бесконечной, абсолютной темноты. Это ли не вечный двигатель?

Именно при ответе на этот вопрос и вскрывается та путаница в формулировках, о которой мы говорили в начале. Вечное движение не есть вечный двигатель! Само по себе движение во Вселенной «вечно». Движение будет существовать до тех пор, пока существует Вселенная. Но так называемый вечный двигатель — это устройство, которое не просто движется бесконечно, оно еще и вырабатывает энергию в процессе своего движения. Поэтому верно то определение, которое даёт Википедия:

Вечный двигатель — это воображаемое устройство, вырабатывающее полезную работу бо́льшую, чем количество сообщённой этому устройству энергии.

В интернете можно найти множество проектов, которые предлагают модели вечных двигателей. Глядя на эти конструкции, можно подумать, что они способны работать без остановки, постоянно вырабатывая энергию. Если бы нам действительно удалось спроектировать вечный двигатель, последствия были бы ошеломляющими. Это был бы вечный источник энергии, более того, бесплатной энергии. К сожалению, из-за фундаментальных законов физики нашей Вселенной, создание вечных двигателей невозможно. Разберёмся, почему это так.

Физика работы вечного двигателя

В нашей Вселенной безраздельно властвует закон сохранения энергии. Согласно этому закону, энергия всегда сохраняется. Это означает, что энергия не может быть ни создана, ни разрушена. Вместо этого она просто переходит из одного состояния в другое. Чтобы движение осуществлялось постоянно, энергия системы должна всегда оставаться постоянной и никуда не выделяться. Из одного этого факта следует, что вечный двигатель построить нельзя.

Почему? Чтобы поддерживать постоянное движение, мы должны соблюсти много требований к нашему устройству:

  1. Машина не должна иметь каких-либо «трущихся» частей. Любая движущаяся часть не должна касаться других деталей. Трение, которое будет создано между деталями, в конечном счете приведёт к тому, что двигатель потеряет свою энергию. Создание гладкой поверхности недостаточно, так как не существует идеально гладких объектов. Тепло всегда будет генерироваться при трении двух частей (образование тепла требует энергетических затрат, поэтому двигатель будет терять энергию).
  2. Машина должна работать в вакууме (без воздуха). Этот пункт напрямую связан с причиной, указанной в предыдущем пункте. Эксплуатация машины не в вакууме приведет к потере ее энергии за счет трения между движущимися частями и воздухом. Хотя потеря энергии из-за трения деталей двигателя о воздух очень мала, помните, что мы говорим о вечных двигателях. То есть, если существует малейший механизм потерь, то двигатель в конце концов потеряет свою энергию (даже если это займет очень много времени).
  3. Двигатель не должен воспроизводить звук. Звук также является формой передачи энергии. Если машина издает какие-либо звуки, это ведёт к потере энергии. Хотя эта проблема исчезнет, если двигатель будет работать в вакууме, поскольку в вакууме звук распространяться не может.

И даже если предположить, что когда-нибудь мы сможем соблюсти все эти условия и построить такое устройство, которое будет двигаться вечно. Сможем ли мы получать из него энергию? Да, но только ту энергию, которая использовалась для приведения этого устройства в движение. Вечный двигатель в реальной жизни будет просто хранить изначально переданную ему энергию. Мы должны помнить, что энергия не может быть создана; она всегда лишь преобразуется из одной формы в другую. Так что, если вам удастся построить идеальную машину, способную двигаться вечно, вам понадобится энергия, чтобы запустить её. Это единственная энергия, которую вы сможете в конечном итоге получить обратно.

Материал подготовлен репетитором по физике на Юго-Западной Сергеем Валерьевичем

Источник

Adblock
detector