Вечный двигатель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Ве́чный дви́гатель (лат. Perpetuum Mobile) — воображаемое устройство, позволяющее получать полезную работу или энергию путем использования заведомо меньших ресурсов, то есть имеющих КПД более 100%.

Содержание

1 Современная термодинамическая классификация вечных двигателей
2 История
3 Неудачные конструкции вечных двигателей из истории
4 Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель
5 Литература
6 Примечания

[править] Современная термодинамическая классификация вечных двигателей

Вечный двигатель первого рода — двигатель (воображаемая машина), способный бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал.
Вечный двигатель второго рода — воображаемая машина, которая будучи пущена в ход, превращала бы в работу тепло, извлекаемое из окружающих тел.

Вечный двигатель, который невозможен, следует отличать от вечного движения, которое теоретически существует. Например, вечным является любое движение, в котором отсутствуют любые потери энергии, как на трение, так и др.

[править] История

Индийский или арабский перпетуум мобиле с небольшими косо закрепленными сосудами, частично наполненными ртутью.

Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. Не менее затруднительно и назвать первого автора подобного замысла. К самым ранним сведениям о перпетуум мобиле относится, по-видимому, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары, а также отдельные заметки в арабских рукописях XVI в., хранящихся в Лейдене, Готе и Оксфорде^[1]. В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия. Так, Бхаскара в своем стихотворении, датируемом примерно 1150 г., описывает некое колесо с прикрепленными 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, помещенных 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».

Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся к эпохе развития механики, приблизительно к ХIII веку. К ХVI - ХVII 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. Среди рисунков Леонардо Да Винчи была найдена гравюра с чертежом вечного двигателя.

[править] Неудачные конструкции вечных двигателей из истории

Рис. 1. Одна из древнейших конструкций вечного двигателя

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. Дифференциальная 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.

Рис. 2. Конструкция вечного двигателя, основанного на законе Архимеда

На рис. 2 показано устройство ещё одного двигателя. Автор решил использовать для выработки энергии закон Архимеда. Закон состоит в том, что тела, которые легче 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, фактически, это вес воды. В конструкции, приведённой на рисунке, этот вес будет стремиться вытолкнуть те баки, которые находятся под водой в правой части рисунка. Но одновременно весь этот вес будет стремиться вытолкнуть самый нижний бак, который собой затыкает отверстие. Фактически, сила, действующая на нижний бак, превзойдёт суммарную силу, действующую на остальные баки и вся система просто прокрутится по часовой стрелке, пока не выльется вода.

[править] Патенты и авторские свидетельства на вечный двигатель

В 1775 году Парижская Академия Наук приняла решения не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания.

В СССР было выдано авторское свидетельство на устройство, производящее электроэнергию по схеме: сжигание на горе водорода в кислороде, горячий пар направляется на турбину с целью выработки электроэнергии Е; вода стекает под гору, по дороге - крутит турбину и вырабатывает дополнительную энергию +ΔЕ; внизу вода электрохимически разлагается на водород и кислород (затрата энергии -Е), которые по трубам самостоятельно поднимаются на вершину - для сжигания и выработки электричества.^{[Источник?]}

В Российской федерации патенты на изобретение вечного двигателя не рассматриваются и не патентуются.