相信大家都有一个疑问,什么是永动机?永动机是指不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运作的机械。
永动机成功发明出来会发生什么?如果有人真的制造出了永动机,必然能名流千古,甚至可以当上世界第一首富,整个世界也会发生翻天覆地的变化,尤其是工业,一个新的时代就因永动机开始。现在的汽车发动机都会用到汽油和电,环保一点能源就是氢,如果有了永动机,就可以制造出更环保的部件,只要用一点力,汽车就可以无限行驶,不需要耗费一点油和电。然而这对中东国家来说却是一个巨大的打击,中东主要靠开采石油,出口到其他国家赚钱,有了永动机之后,人类不再需要石油了,迪拜也会因此慢慢衰落,其他国家也不会再为石油斗争。
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永动机可以提供热能和电能,如果每家都拥有一台,那就可以源源不断的提供能量,不用开采煤炭等资源,工厂也不需要再开了,地球的环境也会因此慢慢变好,然而也引发了一个问题,大量的能源公司倒闭,比如发电厂、煤炭和石油公司等,就会有大批的人失业,生活也会更加困难。
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不过想要发明一台永动机那是不可能的事,因为它违反了能量守恒定律和热力学的第一定律或第二定律。从古至今,不少科学家想要制造永动机,做了无数次试验,但都以失败告终。
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为什么说永动机不可能被制造出来呢?阿良科普一下,永久运动违反了热力学的第一定律,热力学的第二定律或两者。热力学的第一定律是能量守恒定律的一个形式,学过物理的都知道,简单的说就是物体在转换过程中,能量的总值保持不变。
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热力学第二定律可以用几种不同的方式表述,最直观的是热量从较热的地方自然流到较冷的地方。与此相关的是,观察到在每个宏观过程中都存在摩擦或接近摩擦。另一个说法是没有热机(将热量从高温转移到低温时产生功的发动机)比在相同两个温度之间运行的卡诺热机效率更高。换一种说法:在任何孤立的永动机中,都无法创造新能量(能量守恒定律,结果热效率(产生的功功率除以输入的加热功率)不能大于1。热机的输出功总是小于输入的热功,所提供的其余热能被浪费为周围环境的热量。因此热效率具有由卡诺效率给定的最大值,该最大值始终小于1。由于过程速度(包括摩擦力)引起的不可逆性,实际热力发动机的效率甚至低于卡诺效率。由此可见,任何机器都无法以100%的效率运行,也就不可能制造出永动机。
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有人说我们的地球就是永动机,它会绕太阳运转很长时间,而且一直以几乎恒定的速度运转。其实无论物体大小,都适用于热力学定律,天体的运动和旋转可能看起来是永久的,但实际上受到许多缓慢耗散其动能过程的影响,例如太阳风,星际介质阻力,引力辐射和热辐射,只是我们肉眼很难看见,因此它们不会永远也不是真正意义上的永动机。
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虽然说科学界一致认为永动机无法被制造出来,但也不代表着以后都无法制造永动机,毕竟宇宙这么大,我们对它的了解甚少,或许未来在浩瀚的宇宙中,我们会找到一种新物质,重新认识热力学的定律,也就慢慢能制造出永动机,那样的世界会是什么样的呢?