початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ПРО ВІЧНЕ ДВИГУНІ ДЛЯ ГОРЕ - ВИНАХІДНИКІВ
Perpetuum mobile

Мартин. Що таке perpetuum mobile? Бертольд. Perpetuum mobile, тобто вічний рух. Якщо знайду вічний рух, то я не бачу меж творчості людського ... бач, добрий мій Мартин, робити золото - завдання приваблива, відкриття, може бути, цікаве, але знайти perpetuum mobile ...
О! ... А. С. Пушкін. "Сцени з лицарських часів"

Сучасне життя людини неможливе без використання найрізноманітніших машин, що полегшують його життя. За допомогою машин людина обробляє землю, добуває нафту, руду, інші корисні копалини, пересувається і т.д. Основною властивістю машин є їхня здатність виконувати роботу.

У всіх механізмах і машинах перш ніж зробити роботу енергія переходить з одного виду в інший. Не можна одержати енергії одного виду більше чим іншого при будь-яких перетвореннях енергії, так як це суперечить закону збереження енергії. У зв'язку з цим не можна створити вічний двигун, тобто такий двигун в якому у результаті перетворення енергії одного виду її виходить більше, ніж було.

Закон збереження і перетворення енергії є основним у сучасному природознавстві. Енергія, що є мірою руху матерії, має наступні різновиди: механічна, електрична, теплова, магнітна, атомна та ін. Кожна з них може перетворюватися одна в одну, причому в зовсім визначених співвідношеннях, і при цьому кількість енергії залишається незмінною. Загальна кількість енергії замкнутої матеріальної системи є величина постійна, змінюються тільки різні види цієї енергії, випробуючи взаємні перетворення.

Закон збереження енергії був сформульований ще в 1748 році М. В. Ломоносовим, який писав: "... так, якщо де убуде кілька матерії, то збільшиться в іншім місці; ... Цей загальний природний закон простирається й у самі правила руху, бо тіло, рушійне своєю силою інше, стільки ж отої у себе втрачає, скільки повідомляє іншому, яке від нього рух отримує ".

Багато винахідників намагалися побудувати машину - вічний двигун, здатну робити корисну роботу без яких-небудь змін усередині машини. Всі ці спроби закінчувалися невдачею.

Вічний двигун (лат. Perpetuum mobile) - уявний, але нездійсненний двигун, що після пуску його в хід робить роботу необмежено довгий час. Кожна машина, що діє без припливу енергії ззовні, після закінчення певного проміжку часу цілком витратить свій запас енергії на подолання сил опору і повинна зупинитися, тому що продовження роботи означало б одержання енергії з нічого.

Ось як писав про значення для людства вічного двигуна чудовий французький інженер Саді Карно: "Загальне і філософське поняття" perpetuum mobile "містить у собі не тільки уявлення про рух, що після першого поштовху продовжується вічно, але дія приладу-небудь зборів таких, здатного розвивати в необмеженій кількості рушійну силу, здатної виводити послідовно зі спокою всі тіла природи, якби вони в ньому знаходилися, порушувати в них принцип інерції, здатного, нарешті, черпати із самого себе необхідні сили, щоб надати руху усьому Всесвіту, підтримувати і безперервно прискорювати його рух. Таке було б дійсне створення рушійної сили. Якби це було можливо, то стало б марним шукати рушійну силу в потоках води і повітря, у пальному матеріалі, ми мали б нескінченне джерело, з якого могли б нескінченно черпати. "

Вічні двигуни звичайно конструюють на основі використання наступних чи прийомів їхніх комбінацій:

1. підйом води за допомогою архимедова гвинта;
2. підйом води за допомогою капілярів;
3. використання колеса з неуравновешівающіміся вантажами;
4. природні магніти;
5. електромагнетизм;
6. пар або стиснене повітря.

Ідея вічного руху була дуже популярна в середні століття. Володіння секретом такого двигуна здавалося більш привабливим, ніж навіть мистецтво робити золото з недорогоцінних металів. Безліч людей займалося цією нерозв'язною проблемою. Серед них були навіть люди з непоганим на той час походженням. Відомо, що безліч праць Ньютона містять конструкції вічного двигуна. У записах Леонардо да Вінчі теж були знайдені кілька нарисів perpetuum mobile.

Найбільш часто зустрічається модель вічного двигуна, що дотепер відроджується в різних варіаціях завдяки горе-винахідникам, заснована на застосуванні колеса з неврівноваженими вантажами.

До країв колеса прикріплені відкидні палички з вантажами на кінцях. При будь-якому положенні колеса вантажі на правій стороні будуть відкинуті далі від центру, ніж на лівій; ця половина, повинна перетягати ліву і тим самим змушувати колесо обертатися. Виходить, колесо буде обертатися вічно, принаймні доти, поки не перетреться вісь. Так думав невідомий винахідник. Але цього не буде відбуватися, і от чому: хоча вантажі на правій стороні завжди далі від центру, але неминуче таке положення, коли число цих вантажів менше, ніж на лівій. Тоді система врівноважується, отже, колесо не буде обертатися, а, зробивши кілька хитань, зупиниться.

Деякі винахідники вічних двигунів були просто шахраями, що спритно надували легковірних публіку. Одним з найбільш видатних "винахідників" був деякий доктор Орфіреус (справжнє прізвище - Бесслер). Перепробувавши безліч занять, він прийшов до відкриття вічного двигуна. Основним елементом його двигуна було велике колесо, яке нібито не тільки оберталося саме собою, але і піднімало при цьому важкий вантаж на значну висоту. Цей доктор мав безліч високопоставлених заступників, таких як польський король Август II, ландграф Гессен-Кассельский. Останній надав винахіднику свій замок і усіляко випробував машину. Цим двигуном зацікавився і Петро I, що подумував про його придбання. Однак Орфіреус погоджувався продати машину не менше ніж за 100000 рублів, з чого випливає, що він одержував великий прибуток від неї. Він був, мабуть, найщасливішим авантюристом, тому що безбідно прожив до старості, одержуючи чималі гроші від показу машини. Однак його "вічний двигун" виявився далеко не вічним - його пускали в хід брат і служниця, смикаючи за мистецько захований мотузок.

Іншим прикладом вічного двигуна може служити наступна машина. Масло або вода, налита в судину, піднімається гнотами спочатку у верхню судину, а відтіля іншими гнотами - ще вище; верхня судина має жолоб для стоку олії, що падає на лопатки гвинта, приводячи його в обертання. Олія, що стекла вниз, знову піднімається по ґнотах до верхньої судини. Таким чином, струмінь олії, що стікає по жолобку на колесо, ні на секунду не переривається, і колесо постійно повинно знаходитися в русі ... Але тут криється помилка: чому винахідник думає, що олія повинна стікати вниз з верхньої, загнутої частини ґнота? Капілярний тяжіння, подолавши силу ваги, підняло рідину нагору по ґноті; але та ж причина утримує рідину в порах намоклого гніту, не даючи їй капати з нього. Якщо допустити, що у верхню судину уявної вертушки від дії капілярних сил може просочитися рідина, то треба буде визнати, що ті ж гноти можуть перенести її назад у нижній за допомогою тих же сил.

Цей проект нагадує інший, винайдений ще в 1575 році італійським механіком Страдою Старшим, і потім повторювався в численних варіаціях. Архимедов гвинт, обертаючи, піднімає воду у верхній бак, відкіля вона випливає з лотка струменем, що вдаряє в лопатки водяного колеса. Водяне колесо обертає точильний камінь і одночасно рухає ... той самий Архимедов гвинт, що піднімає воду у верхній бак. Гвинт повертає колесо, а колесо - гвинт! ..

В історії винаходів вічного двигуна магніт зіграв не останню роль. Ось приклад такого двигуна, описаного в XVII столітті єпископом Джоном Вілкенсоном.

Сильний магніт міститься на колонці. До неї притулені два похилих жолоби, один під іншим, причому верхній має невеликий отвір у верхній частині, а нижній зігнутий. Якщо на верхній жолоб покласти невелику залізну кульку, то внаслідок притягання магнітом він покотиться вгору, однак, дійшовши до отвору, він провалиться в нижній жолоб, скотиться по ньому, підніметься по кінцевому заокругленню і знову потрапить на верхній жолоб. Таким чином, кулька буде бігати безупинно, здійснюючи тим самим вічний рух.

Тут відразу видно всю абсурдність цього винаходу. Чому кулька буде скочуватися вниз? Вона скочувалася б, якби був тільки під дією сили тяжіння. Але на неї діє магніт, що гальмує його спуск, і отже, кулька не буде мати досить енергії для того, щоб піднятися по заокругленню і почати цикл спочатку.

Велику популярність одержала у винахідників вічного двигуна ідея з'єднання динамо-машини з електромотором. Всі подібні проекти зводяться до наступного - треба шківи динамо-машини й електромотора з'єднати ременем, а провід від динамо-машини підвести до електромотора. Після початкового імпульсу машини почнуть виробляти енергію, і це буде тривати до нескінченності. Тут все зводиться до того, що якби не було тертя, вони б дійсно оберталися вічно. Але дивно, що винахідникам не спадає на думку інший проект - з'єднати два шківи ременем і дати поштовх. Перший шків, обертаючись, приведе в рух другий, а другий, у свою чергу, передасть енергію на рух першому.

Всі вищенаведені двигуни були двигунами першого роду, тобто такими двигунами, що порушують перший початок термодинаміки. Відповідно до першого закону термодинаміки ми маємо:

Будь-яка машина може робити роботу над зовнішніми тілами тільки за рахунок одержання ззовні кількості теплоти Q (тобто енергії) чи зменшення своєї внутрішньої енергії D U.

Порівняно мало було спроб щодо створення вічних двигунів другого роду. Для роботи звичайного теплового двигуна необхідно мати нагрівач і холодильник. Дуже привабливою здається завдання створення теплової машини, яка могла б робити механічну роботу з використанням нагрівача.

Можна підрахувати, що при охолодженні світового океану тільки на один градус можна отримати енергію, достатню для забезпечення всіх потреб людства при сучасному рівні її споживання на 14000 років.

Можливість створення такої машини, названої вічним двигуном другого роду, що не суперечить першому закону термодинаміки. Однак всі відомі на сьогодні результати дослідів свідчать про те, що створення вічного двигуна другого роду, є настільки ж нерозв'язним завданням, як і виготовлення вічного двигуна першого роду. Цей досвідчений факт прийнятий у термодинаміку в якості другого основного постулату - другого закону термодинаміки.

Теплопередача мимоволі відбувається тільки в одному напрямку - від гарячого тіла до холодного. Виходить, щоб енергія теплового руху молекул води світового океану перетворилася в механічну енергію, необхідно мати робоче тіло, температура якого нижче температури води в океані.

З цього випливає, що нездійсненно термодинамічний процес, в результаті якого відбувалася б передача тепла від одного тіла до іншого, більш гарячому, без яких-небудь інших змін у природі. Інакше кажучи, неможливо побудувати періодично діючу машину, що безупинно перетворювала б теплоту в роботу тільки за рахунок охолодження одного тіла, без того щоб у навколишніх тілах не відбулося одночасно яких-небудь змін.

Фізичний сенс другого закону термодинаміки полягає в тому, що енергія теплового руху молекул речовини в одному відношенні якісно відрізняється від усіх інших видів енергії - механічної, електричної, хімічної, ядерної і т.д. Ця відмінність полягає в тому, що енергія будь-якого виду, крім енергії теплового руху молекул, може цілком перетворитися в будь-який вид енергії, в тому числі в енергію теплового руху. Енергія ж теплового руху молекул може випробувати перетворення в будь-який інший вид енергії лише частково. В результаті цього будь-який фізичний процес у якому відбувається перетворення якого-небудь виду енергії в енергію теплового руху молекул, є необоротним процесом, тобто він не може бути здійснений цілком у зворотному напрямку.

Перпетуум мобіле - вічний двигун - романтична мрія подвижників, які намагалися дати людству безмежну владу над природою, жадані джерело збагачення для шарлатанів і авантюристів; сотні, тисячі прожектів, так ніколи не здійснених; хитромудрі механізми, які, здавалося, ось-ось повинні були запрацювати, але чомусь залишалися в нерухомості; розбиті долі фанатиків, обмануті надії меценатів ... Але через що все це відбувалося? Через незнання елементарних фізичних законів, через бажання з нічого одержати все. До сих пір в патентні бюро надходять заявки з пристроями, які по суті є вічними двигунами. Мабуть, в самій ідеї вічного двигуна криється якась таємниця, щось, що змушує людей шукати і шукати його секрет. Але, видно так влаштована людина ...

Версія для друку
Дата публікації 01.19.2004гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів