Почему невозможно создать вечный двигатель
Содержание:История вечного двигателя
Вечный двигатель - мечта любого ученого. Эта машина способна производить работу неограниченное время, при этом не заимствуя энергии извне. Однако объективные физические законы показали невозможность существования вечного двигателя.
Согласно историческим записям, первым человеком, предложившим построить подобную машину был индийский ученый, живший в 12 веке. В то время начались Крестовые походы европейцев на Святую Землю, и развитие ремесла, хозяйства и техники потребовало разработки новых источников энергии. Идея вечного двигателя стала популярной и начала стремительно расти. Ученые пытались построить его, но их попытки не увенчались успехом.
В 15-16 веках с развитием мануфактурного производства идея вечного двигателя стала еще более популярной. Проекты такого двигателя предлагались всеми, от простых ремесленников до крупных ученых, таких как Леонардо да Винчи и Галилео Галилей. Однако после многочисленных попыток они пришли к общему мнению, что создание вечного двигателя в принципе невозможно. Такое же мнение высказали и ученые 19 века, включая Германа Гельмгольца и Джеймса Джоуля. Они сформулировали закон сохранения энергии, который характеризует протекание всех процессов во Вселенной.
Вечный двигатель первого рода
Из закона сохранения энергии следует невозможность создания вечного двигателя первого рода. Этот закон гласит, что энергия ниоткуда не появляется и никуда не исчезает, а только принимает новые формы. Вечный двигатель первого рода - это воображаемая система, способная производить работу без доступа энергии извне. Однако реальная система такого рода может совершать работу только за счет убыли своей внутренней энергии, которая не является бесконечной. Поэтому она будет иметь ограниченные возможности. Тепловой двигатель для производства энергии должен выполнять определенный цикл и каждый раз возвращаться в начальное состояние. Первое начало термодинамики гласит, что двигатель должен получать энергию извне. В результате невозможно построить вечный двигатель первого рода.
Вечный двигатель второго рода
Принцип работы вечного двигателя второго рода заключался в отнимании энергии у океана и понижении его температуры. Это не противоречит закону сохранения энергии, но построение такого двигателя также невозможно. Все дело во втором начале термодинамики, которое гласит, что энергия не может передаваться от более холодного тела к более горячему в общем случае. Вероятность такого события стремится к нулю, так как оно является нерациональным.