0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое вечный двигатель формулировка

Есть некоторые неопровержимые утверждения, что вечный двигатель, называемый “волшебным колесом” (колесо, вращающееся на своей оси, питаемое от камней), появился в Баварии 8-го века. Это историческое утверждение кажется необоснованным, хотя часто повторяется.

Ранние проекты вечных двигателей были сделаны индийским математиком-астрономом Бхаскарой II, который описал колесо (колесо Бхаскары), которое, как он утверждал, будет работать вечно.

Рисунок вечного двигателя появился в альбоме Виллара де Оннекура, французского мастера-каменщика и архитектора 13-го века. Альбом был посвящен механике и архитектуре. Следуя примеру Виллара, Петр Марикур сконструировал магнитный шар, который, если бы он был установлен без трения параллельно небесной оси, вращался бы один раз в день. Он должен был служить автоматической армиллярной сферой.

Леонардо да Винчи сделал несколько рисунков устройств, которые, как он надеялся, сделают свободную энергию. Леонардо да Винчи был вообще против таких устройств, но нарисовал и исследовал многочисленные несбалансированные колеса.

Марк Энтони Зимара, итальянский ученый 16-го века, предложил самодувную ветряную мельницу.

Различные ученые в этот период исследовали эту тему. В 1607 году Корнелиус Дреббель в “Wonder-vondt van de eeuwighe bewegingh” посвятил вечный двигатель Якову I из Англии. Он был описан Генрихом Хиссерле фон Ходо в 1621 году. Роберт Бойль изобрел “вечную вазу” (“вечный кубок” или “гидростатический парадокс”), которая обсуждалась Денисом папиным в философских трудах за 1685 год. Иоганн Бернулли предложил машину с жидкой энергией.

В 1686 году Георг Андреас Беклер спроектировал” самоходную ” водяную мельницу и несколько вечных двигателей с использованием шаров, используя варианты винтов Архимеда. В 1712 году Иоганн Бесслер (Orffyreus) утверждал, что экспериментировал с 300 различными моделями вечного двигателя, Прежде чем разработать то, что он сказал, были рабочие модели.

В 1760-х годах Джеймс Кокс и Джон Джозеф Мерлин разработали часы Кокса. Кокс утверждал, что часы были истинным вечным двигателем, но поскольку устройство питается от изменений атмосферного давления через ртутный барометр, это не так.

В 1775 году Королевская Академия наук в Париже сделала заявление, что Академия “больше не будет принимать или рассматривать предложения, касающиеся вечного двигателя.”

Вечный двигатель

Петрунин Ю.Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской

и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82

«Исторически все или почти все научные теории возникли из мифов», — писал выдающийся философ и историк науки Карл Поппер 1 . Что же это за миф?

Со времен Шпенглера общим местом стало утверждение о том, что каждая великая идея есть детище культуры, породившей ее. Философские системы, художественные стили, научные теории и технические изобретения появляются не на пустом месте, а вырастают из недр культуры, сделавшей возможной их появление на свет и питающей их развитие. Это не означает, что заимствование из другой культуры невозможно, однако заимствование, если оно не второстепенное и чисто механическое, приобретает совсем другие значение и смысл в чужой культуре.

Попробуем проанализировать с этой точки зрения идеи вечного двигателя и искусственного интеллекта. Начнем с первой. У самых гениальных мыслителей, ученых и инженеров античного мира, даже у таких, как Архимед (III век до н. э.), нет и намека на идею об универсальном двигателе. Не продвинулся в этом направлении и изобретатель «эолопила» — прообраза реактивной паровой турбины, и автор знаменитого труда «Театр автоматов» Герон Александрийский (I век н. э.), несмотря на то что он знал намного больше, чем средневековые мыслители. И вдруг начиная с ХП-ХШ веков, идея perpetuum mobile появляется почти одновременно в нескольких странах. Обычно это объясняют ходом развития производительных сил средневекового общества, необходимостью найти новые источники энергии для ремесленного производства. Однако, как мы знаем, все проекты вечного двигателя были абсолютно утопичны и не имели к производству никакого отношения, рождаясь больше в головах теоретиков, чем ремесленников. Более того, первое упоминание о perpetuum mobile встречается в трактате великого индийского математика и астронома Бхаскара Ачарья «Сиддханта Сиромани» (ок. 1150 г.). В Индии же того времени говорить о каком-либо существенном изменении производительных сил нет никаких оснований. Зато perpetuum mobile
————————-
1 Поппер К. Логика и рост научного знания: Избр. работы. М., 1983. С. 248.
75

органично вытекает из особенностей индийской культуры. Фактически проект Бхаскара представляет собой уменьшенную копию индуистской картины мира (почему он и создан астрономом).

Не случайно первоначальное полное название вечного двигателя — «perpetuum mobile artificae» — «искусственное вечное движение», подразумевающее «perpetuum mobile naturae» — «естественное вечное движение». Именно благодаря тому, что существует второе, его и возможно воспроизвести искусственно. Обратим внимание на то обстоятельство, что в качестве основного конструктивного элемента perpetuum mobile Бхаскара (как и большинства других первых проектов вечного двигателя) использовалось именно колесо. Древнеиндийская философия считала, что регулярно повторяющиеся события, составляющие воображаемый круговой цикл, играют огромную роль в жизни человека, являясь для него символом вечности и совершенства.
76

Еще в ведической религии (религии древних индийцев) колесо, или более широко — Мандала, символизировало божественное начало. «Круг — это основополагающий знак, первичный символ и всего, и ничего, символ неба и солнечного ока, всеобъемлющая форма, за которой и с помощью которой человек себя утрачивает и вновь обретает. Это непреходящая Мандала» 1 . В широком смысле Мандала — это все окружающее пространство, вмещающее в себя космическую структуру и распространяющую различные виды энергии: покоя, притяжения, роста, разрушения. Мандала — это символ колеса жизни и смерти, космических процессов существования, планет и з-везд, земных сезонов и галактических циклов. На протяжении всей истории Индии Мандала проявлялась как универсальный символ Цельности, гармонии и преобразования. Она определяла характер почти всех первоначальных интуитивных представлений о природе реальности — тех представлений, которые определяют жизнь людей.
—————————
1 Аргулес X., Аргулес М. Мандала. М., 1993. С. 29.
77

Таким образом, «колесо сделалось символом движения, а наука уже в самом начале своего развития стала заимствовать для своих целей некоторые религиозные атрибуты, воплощая их на практике в виде конструктивных элементов различных машин. Можно сказать, что культ колеса определял развитие технической мысли» 1 .

«В сознании человека того времени, — пишет известный историк „вечного двигателя», — движение небесных тел представлялось образцом вечно продолжающегося движения, связаного прежде всего с божественным всемогуществом. Именно поэтому в движении космических тел многие ученые того времени стали усматривать знак или пример того, как в доступных человеку условиях смоделировать вечные и непрестанно повторяющиеся явления природы, связывавшиеся до тех пор лишь с неограниченными возможностями богов и их бессмертием» 2 .

Строительство не только «вечных», но и обычных двигателей зачастую определялось вовсе не практическими, в современном смысле этого слова, потребностями или рациональными изысканиями, а религиозными и мистическими мотивами. Так, например, наука доказала в наши дни, что буддийские молитвенные колеса, на которых укреплялись тексты молитв верующих и которые вращались под действием силы воды, были первым вариантом водяного двигателя, а вовсе не известные водяные мельницы 3 . Другой хорошо известный нам инструмент — механические часы — также впервые был изготовлен буддийским монахом И Сином (683-727) и предназначался в первую очередь не для отсчета точного времени, а скорее был моделью Вселенной и астрономическим инструментом 4 .

Читать еще:  Где датчик температуры двигателя на polo

В классической книге китайской культуры «Дао дэ цзин» Лао цзы говорится:

Стягивают во втулку тридцать колесных спиц —
А пользуются тем местом, где их нет!
Месят и лепят глину, изготовляя сосуд, —
А пользуются тем местом, где ее нет!
Пробивают окна и двери, строя землянку,
И пользуются тем местом, где нет ничего,
Ибо от наличия — корысть,
А от отсутствия — польза.
(Перевод И. Лисевича)
—————————
1 Орд-Хьюм А. Вечное движение: История одной навязчивой идеи. М., 1980. С. 61.
2 Михал С. Вечный двигатель: вчера и сегодня. М., 1984. С. 14.
3 Орд-Хьюм А. Вечное движение: История одной навязчивой идеи. С. 57-58.
4 Курьер ЮНЕСКО. 1988. Ноябрь. С. 26-27.
78

Но вот что интересно: колесницы Древнего Китая превосходно изучены, сохранилось немало самих колес и их отпечатков, но количество пиц в них всегда меньше 30, даже в огромных колесницах Иньской похи. И лишь недавно при раскопках окрестностей надгробного кур-ана первого китайского императора Цинь Шихуана была сделана неожиданная находка: бронзовая модель закрытой колесницы самого Сына Неба: в ней было ровно 30 спиц. «Тридцать спиц в колесничем колесе — по образу солнца и луны», — читаем мы в «Книге Ритуала». В комментариях к книге Лао цзы написано: «Древние делали колесницы по образу движения месяца. В месяце тридцать дней, в колеснице тридцать спиц. И вот месяц, повиснув в небе, кружится без устали, колесницы, катаясь по земле, движутся без остановки» 1 .

Если мы возьмем частично современную древнеиндийской и древнекитайской античную культуру, то увидим нечто другое. Греки также считали круговое движение самым совершенным, однако такое движение, по их мнению, возможно только на небе. На земле же все стремится к своему «естественному» месту, попав в которое любое тело будет покоиться. Вывести его из этого состояния можно только насильственно, но такое движение не может быть вечным. Не случайно для объяснения столь большой разницы земных и небесных движений Аристотель ввел наряду с четырьмя общеизвестными элементами: земля, вода, воздух и огнь — пятый элемент эфир, из которого состоят небесные тела. Вот почему никому не приходила в голову даже мечта о вечном двигателе 2 .
—————————
1 Лао цзы. Книга пути и благодати / Предисловие, пер. с древнекит. и парафраз И. Лисевича// Иностр. Лит. 1991. №. С. 243-244.
2 Единственный вариант устройства, отдаленно напоминающего perpetuum mobile, в древности представлен в легендах о так называемых «вечно горящих лампах» (см.: Холл М. П. Энциклопедическое изложение масонской, герметической, каббалистической и розенкрейцеровской символической философии. Новосибирск, 1992. С. 201-206).
79

Пожалуй, ничто так далеко не находится от античного миропонимания, как понятие «энергия» (хотя впервые его употребил Аристотель), без интуитивного представления о которой понятие о вечном двигателе невозможно. Совсем по-другому обстоит дело в Индии. Согласно представлениям индийской культуры (как и всего Востока), ничто не исчезает во Вселенной бесследно, все лишь переходит из одного состояния в другое, изменяется, превращается. На этом же основано и известное учение о переселении душ. Нельзя не заметить, что в основе этого бесконечного круговорота лежат «элементы», имеющие бесспорно энергийные (если не сказать, энергетические) характеристики.

Попав в Европу, идея искусственного вечного движения находит себе уже несколько иное мировоззренческое обоснование. Христианская картина Вселенной существенно отличается от индийской. Но в идее вечного движения неявно содержится предположение, что в природе нечто может возникнуть само собой, без какого-либо побудительного внешнего импульса. Не так ли Господь творил мир из ничего и безо всякой причины?

Но как преобразовать вечное движение мира (небес), основанное на божественных силах, в природное вечное движение на земле? Одним из первых в Европе эту попытку предпринял Пьер де Марикур в работе «Послание о магните» (1269), написанной в военном лагере при осаде города Люгера. Его perpetuum mobile «оказывается похожим скорее на принципиальную схему вечного космического движения, нежели на „реальный» вечный двигатель» 1 . Магнит выбран не случайно, ибо с давних времен свойство магнита притягивать наэлектризованные тела считалось магическим. Еще Фалес (VI век до н. э.) полагал это необыкновенное свойство магнита и янтаря доказательством их одушевленности. Вряд ли Перегрин полностью разделял подобного рода древние анимистические представления, однако именно к магниту он относился как к «философскому камню», который управляется тайными небесными силами и олицетворяет собой связь между макро- и микрокосмом, то есть Вселенной и человеком.
————————-
1 Михал С. Вечный двигатель: вчера и сегодня. С. 27.
80

Поэтому магнит и должен, по мнению Пьера де Марикура, воплощать в себе те мистические силы и чудесные возможности, которые помогают ему осуществлять в наших земных условиях непрерывное круговое движение. Это круговое движение, которому так поклонялся Пьер де Марикур, по его мнению, не могло быть не чем иным, как отображением вечного движения космических сил.

«По-видимому, именно трансцендентный характер вечного двигателя явился причиной того, почему идея перпетуум мобиле так быстро проникла из Азии в Европу и почему вопрос о создании вечного двигателя был сразу же включен в перечень основных проблем тогдашней науки, — пишет современный исследователь. — При этом совсем не случайно, что мы встречаемся с проблемой перпетуум мобиле только в эпоху христианства. Правда, понятие вечного движения, связанного прежде всего с природой, с цикличностью ее явлений, изучалось и в древние времена, однако попытки его воссоздания посредством вполне реальных, конкретных вечных двигателей, несомненно, являлись порождением христианской культуры» 1 .
—————————-
1 Михал С. Вечный двигатель: вчера и сегодня. С. 118-119.
81

Неудачные конструкции вечных двигателей из истории [ править ]

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо, в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага, должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным. Причина этого факта заключается в том, что хотя справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда. Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Здесь не учтено следующее: выталкивающая сила — это разница между давлениями воды, действующими на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, приведённой на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. И она будет уравновешивать или превосходить силу, действующую на остальные баки.

Читать еще:  Что то звенит в двигателе питбайка

Конструкции вечных двигателей из истории [ | ]

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо, в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага, должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным. Причина этого факта заключается в том, что хотя справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда. Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Здесь не учтено следующее: выталкивающая сила — это разница между давлениями воды, действующими на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, приведённой на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. И она будет уравновешивать или превосходить силу, действующую на остальные баки.

История вечного двигателя

Мечта о вечном движении преследовалась с тех пор, пока человек был способен контролировать огонь.

Еще в VI веке до нашей эры греки мечтали о неугасимом огне, который не нужно было бы постоянно подпитывать трудом и тяжелой работой. Они превратили этот сон в миф о Прометее, который осмелился украсть этот огонь у самого Зевса. Поскольку бесконечное движение планет по их орбитам (будь то вокруг Земли или вокруг Солнца нематериально) люди стали задумываться. Они предположили, что, возможно, это может быть связано с чем-то физическим на земле, и, следовательно, больше не потребует команд рабов, чтобы поддерживать движение. Сегодня мы знаем, что это была не такая уж надуманная мечта, так как именно это делают приливные электростанции.

Древний ум, по-видимому, не питал отвращения к понятию вечного движения:

  • Аристотель, например, представлял себе вечный двигатель “primum movens”, который дает силу для поддержания движения Вселенной, не нуждаясь, в свою очередь, ни в чем другом. Это состояние продолжалось на протяжении всего Средневековья.
  • Коперник, по-видимому, принял эту концепцию как источник движения планет, хотя и не обязательно как первичный двигатель всего сущего.
  • Средневековое богословие и св. Фома Аквинский, в частности, присвоил понятие вечного двигателя как атрибут самого Бога. Это, однако, не означает, что машины, реализующие эти идеи, находились в активном развитии, поскольку потребности в энергии того времени были довольно скромными.
  • Мы должны прийти к началу XVI века и алхимику Антонию Зимаре, чтобы найти теоретическую попытку разработать такую машину, заставив ветряную мельницу приводить в движение мехи, которые создают ветер, движущий саму ветряную мельницу.

Вечный двигатель

Ве́чный дви́гатель (лат. perpetuum mobile ) — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода) [2] [3] . Создать вечный двигатель невозможно, так как его работа противоречила бы соответственно первому или второму закону термодинамики [4] [5] [6] [7] .

Однако, можно создать механизмы, способные работать хотя и не бесконечно, но неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека. В отличие от вечного двигателя, они не нарушают законов термодинамики, поскольку черпают энергию из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада) [⇨] .

  • Вечный двигатель первого рода — неограниченно долго действующее устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как первое начало термодинамики.
  • Вечный двигатель второго рода — неограниченно долго действующая машина, которая, будучи пущена в ход, превращала бы в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел. Невозможность осуществления вечного двигателя второго рода постулируется в термодинамике в качестве одной из эквивалентных формулировок второго начала термодинамики[8] .

И первое, и второе начала термодинамики были введены как постулаты после многократного экспериментального подтверждения невозможности создания вечных двигателей. Из этих начал выросли многие физические теории, проверенные множеством экспериментов и наблюдений, и у учёных не остаётся никаких сомнений в том, что данные постулаты верны, и создание вечного двигателя невозможно. В частности, второе начало термодинамики может быть сформулировано как один из следующих (эквивалентных) постулатов:

  1. Постулат Кельвина — невозможно создать периодически действующую машину, совершающую механическую работу только за счёт охлаждения теплового резервуара.
  2. Постулат Клаузиуса — самопроизвольный переход теплоты от более холодных тел к более горячим невозможен.

Демон Максвелла и броуновский храповик, если бы такие устройства были осуществимы, позволили бы реализовать вечный двигатель второго рода. Однако доказано, что работа таких систем как замкнутых (без обмена энергией с внешней средой) невозможна [ уточнить ] .

Первая документально подтверждённая попытка построить вечный двигатель относится к VIII веку: в Баварии была построена магнитная конструкция в виде колеса обозрения. В 1150 году индийский философ Бхаскара предложил свой вечный двигатель [9] . В своём стихотворении он описывает некое колесо с прикреплёнными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещённых на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе» [10] . Баварская схема и схема Бхаскары в чём-то схожи, но их изобретения при изучении показывают потерю энергии в каждом цикле [9] . Отдельные заметки о вечном двигателе встречаются в арабских рукописях XVI века, хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде [11] .

Эпоха Возрождения подстегнула усилия изобретателей. В 1635 году был выдан первый патент на вечный двигатель [9] . Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя, но в целом он скептически относился к идее вечного двигателя [10] . Он занимался разоблачением создаваемых конструкции, сравнивая их создание с поиском философского камня [9] . К XVI—XVII векам идея вечного двигателя получила особенно широкое распространение. В это время быстро росло количество проектов вечных двигателей, подаваемых на рассмотрение в патентные ведомства европейских стран.

В 1712 году Иоганн Бесслер, изучив около 300 схем, предложил собственную модель. По легенде, его служанка разоблачила его машину, как хитрое мошенничество [9] .

Помимо преданных делу изобретателей в истории происходили случаи разоблачения шарлатанов, пытавшихся выдать свои конструкции со скрытыми источниками энергии за вечные двигатели. Несмотря на то, что никому так и не удалось изобрести вечный двигатель, опыты помогли физикам изучить природу тепловых двигателей [9] .

Читать еще:  Что такое устойчивость в работе двигателя

К 1775 году столь много было предложено схем вечных двигателей, отчего Парижская Королевская академия наук постановила не принимать более ни одного [9] из-за очевидной невозможности их создания [12] . Патентное ведомство США не выдаёт патенты на perpetuum mobile уже более ста лет [13] . Тем не менее, в Международной патентной классификации сохраняются разделы для гидродинамических (раздел F03B 17/04) и электродинамических (раздел H02K 53/00) вечных двигателей.

Изобретатели

  • Дзамбони, Джузеппе

На рис. 1 показана одна из древнейших конструкций вечного двигателя. Она представляет зубчатое колесо, в углублениях которого прикреплены откидывающиеся на шарнирах грузы. Геометрия зубьев такова, что грузы в левой части колеса всегда оказываются ближе к оси, чем в правой. По замыслу автора, это, в согласии с законом рычага, должно было бы приводить колесо в постоянное вращение. При вращении грузы откидывались бы справа и сохраняли движущее усилие.

Однако, если такое колесо изготовить, оно останется неподвижным. Причина этого факта заключается в том, что хотя справа грузы имеют более длинный рычаг, слева их больше по количеству. В результате моменты сил справа и слева оказываются равны.

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда. Закон состоит в том, что тела, плотность которых меньше плотности воды, стремятся всплыть на поверхность. Поэтому автор расположил на цепи полые баки и правую половину поместил под воду. Он полагал, что вода будет их выталкивать на поверхность, а цепь с колёсами, таким образом, бесконечно вращаться.

Здесь не учтено следующее: выталкивающая сила — это разница между давлениями воды, действующими на нижнюю и верхнюю части погруженного в воду предмета. В конструкции, приведённой на рисунке, эта разница будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но на самый нижний бак, который затыкает собой отверстие, будет действовать лишь сила давления на его правую поверхность. И она будет уравновешивать или превосходить силу, действующую на остальные баки.

Псевдовечный двигатель (даровой двигатель, мнимый вечный двигатель [14] , псевдо-вечный двигатель [15] ) — механизм, способный работать неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека, но, в отличие от вечного двигателя, не нарушающий законов термодинамики. Энергию он черпает из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада).

Разновидности

Известны псевдовечные двигатели, использующие: энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления [16] [17] ; энергию теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры [18] [17] ; энергию распада радия [19] ; солнечную энергию (магнитно-тепловой двигатель) [20] [21] .

В 1760-х годах Джон Кокс изобрёл часы, которые получают энергию от изменений атмосферного давления. Такие часы существуют и сегодня и могут идти вечно [9] .

Экономическая эффективность

Я. И. Перельман [18] и Н. В. Гулиа [17] пишут, что даровые двигатели экономически невыгодны для промышленного применения из-за малой стоимости производимой энергии по сравнению с капитальными вложениями в их создание и обслуживание.

Например, для завода часов на сутки работы нужна энергия 1 , 5 5> Дж. Если этот механизм проработает 10 лет, то за свой срок службы он выработает энергии 1 , 5 ⋅ 365 ⋅ 10 = 5500 5cdot 365cdot 10=5500> Дж. При стоимости механизма в 10 долларов себестоимость производства одного киловатт-часа энергии с его помощью составит 3 , 6 ⋅ 10 6 5500 ⋅ 10 = 6 , 5 6cdot 10^<6>><5500>>cdot 10=6<,>5> тыс. долларов [17] .

В. М. Бродянский считает этот вывод неверным, поскольку стоимость устройства не пропорциональна его размерам [15] .

Пример псевдовечного двигателя 2-го рода

Анализ конкретной конструкции вечного двигателя 2-го рода может представлять собой нетривиальную задачу, особенно если речь идёт о конструкции сложной или такой, принцип действия которой на первый взгляд вообще непонятен, либо потоки энергии и их источник неочевидны. Зафиксируем, например, один конец работающей на изгиб биметаллической пластины, а ко второму концу подвесим груз и поместим получившуюся конструкцию на открытый воздух. За счёт колебаний температуры пластина будет изгибаться/распрямляться, а груз подниматься и опускаться, то есть устройство будет совершать работу. Заменив груз на храповой механизм, получим механический привод, способный выполнять полезную работу за счёт извлечения энергии из единственного теплового резервуара — окружающей среды. Но поскольку окружающая среда попеременно выступает в качестве то нагревателя, то охладителя, противоречие со вторым законом термодинамики отсутствует. Таким образом, рассмотренная конструкция представляет собой не вечный, а псевдовечный двигатель 2-го рода [22] .

Псевдовечный двигатель [ | ]

Псевдовечный двигатель (даровой двигатель, мнимый вечный двигатель [14] , псевдо-вечный двигатель [15] ) — механизм, способный работать неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека, но, в отличие от вечного двигателя, не нарушающий законов термодинамики. Энергию он черпает из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада).

Разновидности [ | ]

Известны псевдовечные двигатели, использующие: энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления [16] [17] ; энергию теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры [18] [17] ; энергию распада радия [19] ; солнечную энергию (магнитно-тепловой двигатель) [20] [21] .

В 1760-х годах Джон Кокс изобрёл часы, которые получают энергию от изменений атмосферного давления. Такие часы существуют и сегодня и могут идти вечно [9] .

Экономическая эффективность [ | ]

Я. И. Перельман [18] и Н. В. Гулиа [17] пишут, что даровые двигатели экономически невыгодны для промышленного применения из-за малой стоимости производимой энергии по сравнению с капитальными вложениями в их создание и обслуживание.

Например, для завода часов на сутки работы нужна энергия 1 , 5 5> Дж. Если этот механизм проработает 10 лет, то за свой срок службы он выработает энергии 1 , 5 ⋅ 365 ⋅ 10 = 5500 5cdot 365cdot 10=5500> Дж. При стоимости механизма в 10 долларов себестоимость производства одного киловатт-часа энергии с его помощью составит 3 , 6 ⋅ 10 6 5500 ⋅ 10 = 6 , 5 6cdot 10^<6>><5500>>cdot 10=6<,>5> тыс. долларов [17] .

В. М. Бродянский считает этот вывод неверным, поскольку стоимость устройства не пропорциональна его размерам [15] .

Пример псевдовечного двигателя 2-го рода [ | ]

Анализ конкретной конструкции вечного двигателя 2-го рода может представлять собой нетривиальную задачу, особенно если речь идёт о конструкции сложной или такой, принцип действия которой на первый взгляд вообще непонятен, либо потоки энергии и их источник неочевидны. Зафиксируем, например, один конец работающей на изгиб биметаллической пластины, а ко второму концу подвесим груз и поместим получившуюся конструкцию на открытый воздух. За счёт колебаний температуры пластина будет изгибаться/распрямляться, а груз подниматься и опускаться, то есть устройство будет совершать работу. Заменив груз на храповой механизм, получим механический привод, способный выполнять полезную работу за счёт извлечения энергии из единственного теплового резервуара — окружающей среды. Но поскольку окружающая среда попеременно выступает в качестве то нагревателя, то охладителя, противоречие со вторым законом термодинамики отсутствует. Таким образом, рассмотренная конструкция представляет собой не вечный, а псевдовечный двигатель 2-го рода [22] .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector