首頁>科學>

相信大家都有一個疑問,什麼是永動機?永動機是指不需外界輸入能源、能量或在僅有一個熱源的條件下便能夠不斷運作的機械。

永動機成功發明出來會發生什麼?如果有人真的製造出了永動機,必然能名流千古,甚至可以當上世界第一首富,整個世界也會發生翻天覆地的變化,尤其是工業,一個新的時代就因永動機開始。現在的汽車發動機都會用到汽油和電,環保一點能源就是氫,如果有了永動機,就可以製造出更環保的部件,只要用一點力,汽車就可以無限行駛,不需要耗費一點油和電。然而這對中東國家來說卻是一個巨大的打擊,中東主要靠開採石油,出口到其他國家賺錢,有了永動機之後,人類不再需要石油了,迪拜也會因此慢慢衰落,其他國家也不會再為石油鬥爭。

永動機可以提供熱能和電能,如果每家都擁有一臺,那就可以源源不斷的提供能量,不用開採煤炭等資源,工廠也不需要再開了,地球的環境也會因此慢慢變好,然而也引發了一個問題,大量的能源公司倒閉,比如發電廠、煤炭和石油公司等,就會有大批的人失業,生活也會更加困難。

不過想要發明一臺永動機那是不可能的事,因為它違反了能量守恆定律和熱力學的第一定律或第二定律。從古至今,不少科學家想要製造永動機,做了無數次試驗,但都以失敗告終。

為什麼說永動機不可能被製造出來呢?阿良科普一下,永久運動違反了熱力學的第一定律,熱力學的第二定律或兩者。熱力學的第一定律是能量守恆定律的一個形式,學過物理的都知道,簡單的說就是物體在轉換過程中,能量的總值保持不變。

熱力學第二定律可以用幾種不同的方式表述,最直觀的是熱量從較熱的地方自然流到較冷的地方。與此相關的是,觀察到在每個宏觀過程中都存在摩擦或接近摩擦。另一個說法是沒有熱機(將熱量從高溫轉移到低溫時產生功的發動機)比在相同兩個溫度之間執行的卡諾熱機效率更高。換一種說法:在任何孤立的永動機中,都無法創造新能量(能量守恆定律,結果熱效率(產生的功功率除以輸入的加熱功率)不能大於1。熱機的輸出功總是小於輸入的熱功,所提供的其餘熱能被浪費為周圍環境的熱量。因此熱效率具有由卡諾效率給定的最大值,該最大值始終小於1。由於過程速度(包括摩擦力)引起的不可逆性,實際熱力發動機的效率甚至低於卡諾效率。由此可見,任何機器都無法以100%的效率執行,也就不可能製造出永動機。

有人說我們的地球就是永動機,它會繞太陽運轉很長時間,而且一直以幾乎恆定的速度運轉。其實無論物體大小,都適用於熱力學定律,天體的運動和旋轉可能看起來是永久的,但實際上受到許多緩慢耗散其動能過程的影響,例如太陽風,星際介質阻力,引力輻射和熱輻射,只是我們肉眼很難看見,因此它們不會永遠也不是真正意義上的永動機。

雖然說科學界一致認為永動機無法被製造出來,但也不代表著以後都無法制造永動機,畢竟宇宙這麼大,我們對它的瞭解甚少,或許未來在浩瀚的宇宙中,我們會找到一種新物質,重新認識熱力學的定律,也就慢慢能製造出永動機,那樣的世界會是什麼樣的呢?

37
最新評論
  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 免疫系統的一場混戰!細胞因子風暴如何成為疾病的“奪命幫兇”