熱力学の基本法則に違反する、実行不可能なエンジン。 エネルギーを消費せず永遠に働くことができる機械であり、熱力学の第一法則に違反するので、「永久運動機械の第一のタイプ」と呼ばれています。 温度差がないと、自然界の海水や空気から連続的に熱を吸収して機械的エネルギーに変換する機械が熱力学の第2法則に違反するため、「第2の永久運動機械」と呼ばれています。
永遠の動きの考え方はインドで起きた。 西暦1200年ごろ、このアイデアはインドからイスラム世界に渡され、ここから西に移った。
ヨーロッパでは、初期の最も有名な初期戦争のデザインの1つが、13世紀にHennesselというフランス人によって提案されました。 図に示すように、ホイールの中央に回転軸があり、ホイールの端に12個の可動短桿が取り付けられており、各短桿の一端には鉄球が取り付けられています。 このスキームの設計者は、右のボールが左のボールよりも軸から離れていると考えているため、右のボールは左のボールより大きな回転モーメントを生成します。 このようにして、ホイールは矢印で示される方向に回転を止めず、機械を回転させる。 このデザインは、さまざまな形で多くの人々によってコピーされていますが、決してノンストップのローテーションを達成したことはありません。
注意深い分析が行われます。 右の各ボールによって生成されるトルクは大きいが、ボールの数は少ない。 左の各ボールが発生するトルクは小さいが、ボールの数が多い。 したがって、ホイールは回転を続行せず、外部で動作します。 それは数回スイングし、右の画像に描かれている位置で停止します。
ゴシック時代から、そのようなデザインがますます多くなってきました。 17世紀と18世紀には、車輪の慣性力、水の浮力や毛細管力を利用した「スパイラル式浄水器」の使用や、同じ磁性体間の反発力の使用など、さまざまな永久運動設計手法が提案されましたポール。 の。 裁判所は、この幻想的な発明でお金を稼ぐために試みた様々なグラフィックデザイナーを集めました。 教育を受けた人も未熟な人も、永遠の動きが可能であると信じています。 この作業は蜃気楼のような研究者に訴えましたが、これらのプログラムはすべて例外なく失敗しました。 彼らは何年も前から旋回し続けており、何の成果も出ていません。 継続的な練習と実験を通じて、人々は徐々に外界で仕事をしている機械がエネルギーを消費することを認識しています。 エネルギー消費がなければ、機械は仕事をすることができません。 現時点では、いくつかの有名な科学者StavinとHuygensは機械的な方法で永久運動機械を作ることは不可能であることを認識し始めました。
19世紀半ば、一連の科学者たちは、熱機能の変化や他の形態の物質運動の正しい理解に大きな貢献をしました。 その後すぐに、大きな省エネルギーと変換法が発見されました。 自然界のすべての物質にはエネルギーがあると認識されています。 一つの形態から別の形態へ、変形および伝達の過程において、ある形態から別の形態に変換され得る様々な形態のエネルギーが存在する。 合計は同じままです。 省エネルギーの保存法は、弁証法的物質主義のためのより正確で豊かな科学的基盤を提供する。 それは事実上、永遠の夢を完全に破棄した物質的な動きが自由に創造され破壊されると考える理想主義者の見解を効果的に攻撃してきました。
最初の永久運動を試みる試みがすべて失敗した後、熱力学の第1法則に違反しないことを望み、経済的で便利になることを望む人々も、永遠の運動機械を作ることを夢見ていた。 例えば、このような熱機関は、海洋または大気から直接熱を引き出し、それを完全に機械的仕事に変換することができる。 海洋や大気のエネルギーは無尽蔵であるため、この種の熱エンジンは決して動作を停止することができず、永久運動機械でもあります。 左のように：
しかし、実用的な経験に基づいて、英国の物理学者Kelvinは1851年に新しい普遍的な原理を提唱しました。単一の熱源から熱を抽出して、それを完全に有用にし、他の効果を伴わないことは不可能です。 このようにして、第2のタイプの永久運動のアイデアも破産する。
永遠の動きのアイデアは人間の歴史の中で何百年も続いた。 この神話の反論は、人々が科学を正しく理解するのに役立つだけでなく、人々が世界を正しく理解するのにも役立ちます。
エネルギーは薄い空気から生成することも、空気から消滅させることもできません。 それはある形式から別の形式に、またはあるオブジェクトから別の形式に変換することしかできません。 変換と転送のプロセスにおけるエネルギーの合計は一定です。 これはエネルギーの節約の法則です。 クラスパーペチュアルモーションマシンを作ることはできません
熱は熱い物体から冷たい物体に自発的に移動することができるが、他の変化を引き起こすことなく冷たい物体から熱い物体に自発的に移動することはできないので、エネルギーの変換および移動は指向性である。 それはまた、不可能な永遠の動きを作るという夢の絶滅でもあります。
永久運動機械という用語はそれほど適切ではありません。 フライホイールのように、動きが始まると、摩擦抵抗がなければ、実際には達成するのが難しい、長い間運動を続けることができますが、それは実際には理にかなっています。状況。 いわゆる永久運動機械はこの状況を指していない。 それは永遠の動きを維持しようとはしていません。 代わりに、外部のエネルギー供給なしで、つまり燃料や電力を消費することなく、引き続き有用な仕事を得ることを期待しています。 この種の永久運動機械を本当に作ることができれば、自然エネルギーなしで無限の力を得ることができます。 人々が自然の基本法則を習得していないとき、この考えは優れた創造的な才能を持つ多くの人々を誘惑しています。 彼らはこの夢の実現に多大な知恵と労力を費やしてきました。 しかし、永久運動機械は実際に製造されておらず、永久運動機械の設計は科学的レビューの対象とはならない。
永遠のモーションマシンの初期の有名なデザインは、13世紀のフランス人ヘネネッテルによって提案されました。 Hennekeによって設計された装置は、当時は永久運動機械と呼ばれていませんでしたが、特に魅力的な性質のため、「魔法の輪」と呼ばれていました。 彼は12本のアクティブショートロッドを車輪の端に等距離で取り付け、両端に重いボールを置いた。 ホイールが回されている場所にかかわらず、右の個々の重いボールは、左の重いボールより常に軸から離れています。 Hennekeは、特に重いボールが軸から離れたところで動作する場合、右の方が大きな影響を与えると、車輪が矢印で示された方向、少なくともアクスルに対して回転するように強制します。 それが疲れたとき。 しかし、実際には、ホイールは1〜2回転後に停止しました。
その後、ルネッサンス・イタリアのLeonardo da Vinci（1452-1519）も同様の装置を作った。 彼は、右側の重いボールが左側の重いボールよりも車輪の中心から離れているように設計しました。 両側のアンバランスな効果の下で、ホイールは矢印の方向に回転しますが、実験結果はマイナスです。 ダヴィンチは永遠の動きは不可能であると強く結論づけている。
実際、上記の2つの設計では、レバレッジバランスの原理から、右側の車輪に加わる各重量の重量は大きいものの、重量の数は少ない。 正確な計算は、常に正しい位置が存在することを証明することができ、左右の車輪に加えられる重みの反対方向の回転（トルク）は正確に等しく、互いに打ち消し合い、車輪は到達する平衡が保たれている。
流出する水の違いは、外部動力を供給するためにタービンを駆動することができる。 流水で永久モーションマシンを設計できますか？ 1670年代、イタリアの修理工場、Sterは、永久運動機械の設計を提案しました。 彼は上部タンクから流れる水がウォーターホイールに回転するように設計し、ウォーターホイールはウォーターミルを回転させ、スパイラルデカンターを一連のギアを通して駆動して、リザーバー内の水を上部タンク。 彼は、装置全体がこのように稼動し続け、効果的に外部作業を行うことができると考えました。 実際、シンクに戻ってきた水はますます少なくなっています。すぐにシンクの水が下のリザーバに流れ、タービンが回転を止めます。
浮力は、永遠の動きを設計するのにも役立ちます。 これは、有名な浮力永久運動設計です。 上下の車輪に巻かれた一連のボールはチェーンのように回転できます。 右のボールの一部は、水で満たされた容器に入れられます。 設計者は、右側に水の容器がなければ、左右のボールの数は等しく、チェーンはバランスがとれていると考えています。 しかし、今度は右のボールが水に浸され、水の浮力に晒されると水で押し上げられ、上下のホイールの周りにボール全体が押し込まれます。 水面の上にボールがあります。 下には、コンテナの底を通って追加されるボールがあります。
このような永久運動機械は作られていない。 下のボールが水漏れを起こさずにコンテナの底を通過できるからですか？ 技術的に製造するのは難しいですか？ 技術的困難は主要な問題ではなく、主な問題は依然として設計原則にある。 下部ボールが容器の底を通過するとき、容器の底と同じ圧力を受け、それは水の最下部にあるので大きな圧力を受ける。 この下向きの圧力は、上記ボールの浮力を相殺し、水の動機は永遠に動かない。
また、ホイールの慣性力、細管の毛細管力、有効力を得るための電磁力を利用した永久運動設計手法も提案されているが、例外なく全てが失敗している。 実際、すべての永久運動設計では、各力がお互いをオフセットし、動かす原動力はもはや存在しないバランス位置をいつでも見つけることができます。 すべての永久運動機械は、必然的にこの平衡位置にあり、動機付けされなくなります。
永遠のモーションデザインスキームの無限の流れは、科学の厳密な検査と実践の無慈悲なテストでは失敗しました。 フランス科学アカデミーは、1775年に「科学アカデミーは将来の永久モーションマシンのすべてのデザインをレビューすることはありません」と発表しました。 これは、当時の科学界では、永久運動機械を作る試みが成功の望みを持たないという長期的な経験から認められていることを示しています。
様々な永久運動計画の失敗や、永久運動機械を作るという夢の崩壊は、永遠の動きを求めているすべての人にとって大きな打撃です。 しかし、この探索的プロセスの失敗を反映して、人類は反対側からインスピレーションを受けます。 一部の科学者はこの否定的な結論から考え始め、永遠の運動機械を作ることができないのか、それとも本質的に法があるのかという問題を提起している。 それは私たちが何のためにもエネルギーを得ることを不可能にします！ つまり、自然界のさまざまなエネルギー間に一定の変換関係があります。 この分野で考えることは、エネルギー変換と保全の原則の確立の手がかりの一つです。 有名なドイツの物理学者で生理学者H.ヘルムホルツ（Helmholtz、1821-1894）は永遠の運動が実現できないという事実から、エネルギー変換と保存の原則を研究し始めました。 彼は彼の論文で次のように書いています。「以前の実験の失敗を考慮して、人々は...「永遠の動きを生み出すために、さまざまな自然の力の間に、様々な自然の力の間にどのような関係がなければならないのですか？」
19世紀半ば、エネルギー転換と保全の原則は科学界によって広く認められました。 この原理は、自然界のすべての物質が、異なる運動形態に対応するエネルギーを有し、エネルギーは、運動エネルギーおよび機械運動の潜在エネルギー、熱運動の内部エネルギー、電磁気運動の電磁エネルギー、および化学物質モーション。 待つことができる、彼らは様々なスポーツフォームの特定の状態パラメータによって表されます。 運動の形態が変化したり、運動の量が変化したりすると、あるシステムから別のシステムにエネルギーが変換されます。 総エネルギーは、変換および伝送を通じて一定である。
エネルギー変換と保存の原則に違反しない別の非常に素晴らしいファンタジーがあります。 空気や海水中の熱エネルギーを巧妙な機械で必要とする機械的な仕事に変えることができれば、それは無尽蔵のエネルギー源になる可能性があります。 このような機械を発明するというアイデアは、薄い空気からエネルギーを生成するというアイデアよりも賢明です。 このような機械を発明することができれば、別の利点があります。 一方では、一つのことで熱エネルギーを取り除き、同時にそのようなことの温度を下げることができます。 このようにして、海水中の熱エネルギーを利用して発電するなど、さまざまな作業を行うことができます。 1本の船は石炭や燃えている油を燃やさずに海水の熱を利用することができます。 世界を巡ることができるのは良いことではありません！ これは、第2種の永久運動機械と呼ばれることがあり、熱力学の第2の法則に反するため、達成することは不可能である。
熱力学の第2の法則は無数の実践によって証明された客観的法則である。 「単一の熱源から熱を取り出し、それを他の影響なしに有用な仕事に変えることは不可能です」と表現することができます。 すなわち、熱機関は100％の効率を有することができず、高温から取られなければならない。 熱源によって吸収された熱の一部が有用になる一方で、熱の別の部分が低温熱源に置かれる。
永久運動の失敗体験を追求することで、私たちは2つのインスピレーションを得ることができます。まず、失敗の経験は科学的研究価値がプラスになっています。 永遠のモーションの様々なデザインスキームの失敗は、人々の反省を呼び起こし、エネルギー変換と保存という考えに影響を与えました。 エネルギー変換と保全の原則を確立する手がかりの一つです。 第二に、それは科学的法律に基づいていなければならない。 歴史の永遠の動きを追求する人々は、彼らが良い欲望を持っていないか、勤勉な勉強の精神が欠けているわけではありません。客観的な法律に違反する仕事をしているからです。 人々がエネルギーの伝達と変容の法則を理解するには、永遠の動きを求めている人々の失敗を後悔するしかありません。 しかし、今日誰かが永遠の動きをデザインしていると、彼はばかです。 科学の法律に違反する人は決して成功しません。
永久運動機械は存在しません。 永久磁石発電の原則は、磁気切断線である。 磁場中の磁力線の切断は磁場の反作用を受けるので、電線の切断作用に動力を供給し続ける必要がある。 簡単に言えば、発電機では、運動エネルギーを電気エネルギーに変換するプロセスです。 唯一の違いは、誰が運動エネルギーを提供するのかです。 水力発電所では、重力ポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに変換され、 火力発電所では、石炭の化学エネルギーが熱エネルギーに変換され、水の相変態によって運動エネルギーに変換される。
