永动机：空想与诈骗——收集一些趣味的永动机设计

1、 上世纪20年代德国的一张明信片,拿爱因斯坦开玩笑
 

2、 一个经典的永动机设计方案


3、中国古代玩具饮水鸟


4、17世纪，英国有一个被关在伦敦塔下叫马尔基斯的犯人，他做了一台可以转动的“滚球永动机”。


5、1681年，英国有一位著名的医生弗拉德提出一个建议，利用阿基米得螺旋（如图）把水池的水提到高处，再让升高的水推动水轮机，水轮机除了带动水磨做功以 外，还可使阿基米得螺旋转不断提水，如此周而复始，不就可以无需担心天旱水枯了吗？一时间，响应他的人大有人在，形形色色的自动水轮机陆续提出，竟出现了 热潮。


6、大约在1570年，意大利有一位教授叫泰斯尼尔斯，提出用磁石的吸力可以实现永动机。


7、浮力永动机


        在科学界一般把永动机分成两类：第一类永动机声称一旦让其运转起来，就不再需要继续提供能量，而能自动不断地做功。这类永动机自古以来就有人设计过，我们 所听说的永动机基本上属于这一类。它实际上是认为能量能够无中生有地创造出来，违背了热力学第一定律(能量守恒定律)。这条定律上过中学物理课的人都知 道，所以其漏洞很容易被识破。但是仍然有很多人对此不死心。从中国专利信息网可以检索到1985年以来有超过50件“永动机”的申请，像“重力曲柄永动 机”、“坡道及重力能永动车运动系统”、“浮重永动机”、“利用过渡永磁体和运行永磁体制成的永动机”等等，都是其变种。

        第二类永动机不违背热力学第一定律，它也给机器提供能量，只不过是从单一和均匀的热源(例如海洋、大气层)吸取能量。这一类永动机在设计循环过程时，都要 让热能从低温物体传到高温物体，或让热能百分之百转化成机械能。这违背了热力学第二定律。热力学第二定律有多种表述方式，其中比较通俗的一种是：自然界中 一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。没有学过大学物理的人不了解热力学定律，因此第二类永动机不容易识破，比较有欺骗性。第一台这样的永动机是 1881年约翰·嘎姆吉(John Gamgee)为美国海军设计的“零发动机”，设想让汽缸内的液氨从海水中吸收热量汽化产生蒸气推动活塞，氨蒸气冷却后又凝结成液氨，如此循环往复。这台 机器从未能完成一个循环(因为氨蒸气不可能自动冷却到凝结成液体)，但是嘎姆吉还是设法把它卖给了美国海军，美国海军部长还拿去展示给美国总统看。
        所谓第二类永动机，是指某些人提出的例如制造一种从海水吸取热量，利用这些热量做功的机器。这种想法，并不违背能量守恒定律，因为它消耗海水的内能。大海 是如此广阔，整个海水的温度只要降低一点点，释放出的热量就是天文数字，对于人类来说，海水是取之不尽、用之不竭的能量源泉，因此这类设想中的机器被称为 第二类永动机。而从海水吸收热量做功，就是从单一热源吸取热量使之完全变成有用功并且不产生其他影响，开尔文的说法指出了这是不可能实现的，也就是第二类 永动机是不可能实现的。