为什么 不能制造永动机（是物理专家的进）

Question

我QQ群里有个人 老是想着制造永动机，我想用某个物理现象直接让他不能继续和我讨论，谁能告诉我啊！ 理论！依据！ 科学事迹！
我那个朋友 喜欢刨根问底

Answer 1

能量守恒定律：能量既不会凭空产生也不会凭空消失，它只会从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化为另一种形式，而在转化或转移的过程中，能量总量保持不变。

热力学第二定律：不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。

所以在工作原理上，永动机的设想是违背热力学基本定律的，所以根本不可能实现。热力学的四个基本定律在自然科学中是最为坚实的定律，是几百年来科学技术与经验的结晶，至今为止还没有发现一例违反热力学基本定律的案例。

大致详细分类

（1）机械类：妄图依靠机械内循环，对启动能量进行增益，以试图突破能量守恒。并依靠能量增益，使增益的能量输出，并将输出能分化为两部分，一部分给机械提供动力。另一部分对外做功。

（2）电/磁动机：属于永动机范畴，但因不具备工业实用性，被称为玩具。概念，假设概念，磁铁与电磁场互动，使得能量突破能量守恒，磁动机获得了输出大于输入。但实际上实验显示，磁动机终究会因为消磁而停止。

（3）热循环：试图突破热一，热二，但终究失败，温度平衡点与温度不可叠加和转化消耗上，无法在内部环境中进行百分百转化。

（4）空气压缩机：依靠压缩空气，至使温度升高。理论上，空气压缩与释放能量守恒，但是使用空气压缩的机构涉及曲轴等机械零件能量消耗，并且在热量挥发时速度与空气回温等等存在许多不完善，但具体资料因资源有限暂且未知（理论上可行性永动机）。

（5）特斯拉线圈：属于官方资料，民间流传的据说是不完整的，但理论上与现实中线圈的确存在，它是一种在自然界收集电能量的一种器具。姑且不说官方文献，但以自然界电磁场能量制作出的线圈仅仅只能是个玩具。

Answer 2

永动机理论：这种机器能源源不断地输出能量或动力，却不需要消耗任何外界的能量。人们曾设想如果能制成永动机，在不消耗任何自然资源的情况下，它就能获得无限动力。

依据：

1、热力学第一定律（能量守恒定律）：能量既不会凭空产生也不会凭空消失，它只会从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化为另一种形式，而在转化或转移的过程中，能量总量保持不变。

2、热力学第二定律：不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。

所以在工作原理上，永动机的设想是违背热力学基本定律的，所以根本不可能实现。热力学的四个基本定律在自然科学中是最为坚实的定律，是几百年来科学技术与经验的结晶，至今为止，我们还没有发现一例违反热力学基本定律的案例。

而人们幻想的永动机可分为两类：第一类是违反热力学第一定律的永动机、第二类是违反热力学第二定律的永动机。

违反热力学第一定律的永动机：

热力学第一定律（即能量守恒和转换定律）揭示的是：“自然界中物质的能量可以从一种形式转变成为另一种形式，也可以从一个物体传递给另一个物体，但是在转变或传递过程中能量总和保持恒定。”而“第一类永动机”的工作原理就是不消耗能量就可以做功，与第一定律是相悖的。此类永动机的代表作是达·芬奇设计的永动机，该装置奢望利用不均衡的力矩作用，来使轮子绕中心轴转动，而且能源源不断地输出动力。但是，在某一确定的位置，由于所有圆球产生的力矩正好能够相互抵消，因此该装置根本就无法实现想象中的“永动”。在以后的时间里，大量设想利用浮力、电磁力、惯性力或毛细作用的第一类永动机制作实验相继宣告失败。早在1586年，荷兰科学家斯蒂文在《静力学基础》一书中就明确指出，利用力学方法无法制成永动机。

违反热力学第二定律的永动机：

第二类永动机是仅从一个能量源获取一定的动力，并永远运转的一种装置。此类永动机的代表作是美国发明家甘姆埃设计的以液氨为工作介质的“零度发动机”。该装置的工作原理是：液氨从周围环境中吸取热量，汽化后体积膨胀，推动活塞，将推动力输出，然后再自动凝结，放出热量给周围环境。在整个循环过程中，能量是守恒的，不违背第一定律，而且由于能量转换，输出的功，最终也以热量的形式释放给了环境，这样，环境的能量就能取之不竭了。上述的过程循环往复进行下去，就可以源源不断地做功了。这个设计看上去貌似可以实现，但与热力学第二定律却是相悖的，因此，实验当然没有成功，也是无法实现的幻想。

而热力学第二定律揭示的是：不可能从单一热源取热并将其完全转换为功，而不对环境造成影响。热力学第二定律强调的是热量传递过程的方向性，尽管热量能够自发地从高温物体转移到低温物体，但这个转移的过程却必须耗损一定量的功。而甘姆埃的“零度发动机”却是一种从单一的热源获得热量，并将其转换为功的机械，液态氨从高温环境中吸热、气化的过程能够自发进行，但气态氨的凝结放热过程却不能自发实现，它必须有一个比环境温度低的冷源，而要想维持这个冷源，就需要消耗一定的能量，因此该装置的“永动”也是无法实现的。

科学事迹：1775年，法兰西科学院非常郑重地通过了一项决议，那就是永远不接受永动机的申请。《法兰西科学院的历史》一书中有如下记载：“这一年科学院通过决议，决定拒绝审理有关下列问题的解答：倍立方，三等分角，求与圆等面积的正方形，以及表现永恒运动的任何机器。”并做出如下解释：建造永动机是绝对不可能的，即便是中间的摩擦和阻力最终不至于破坏原来的动力，这个动力也不可能产生等同于原来的效果；再如，假设动力可以连续起作用，在一定时间之内，其效果也会是无限变小的。假如摩擦和阻力减少，初始的运动往往可能得以继续，但它却不能对其他物体作用。在这种假设（自然界不可能存在）中，唯一可能的永恒运动对实现永动机建造者的目的是毫无用处的。

扩展资料

热力学第三定律：通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零， 或者绝对零度（T=0K）不可达到。

R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式：任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0K，称为0K不能达到原理。

Answer 3

这个上过初中的人都知道，永动机是无法制作出来的。因为能量是守恒的，在机器运动的过程中，由于存在摩擦等原因，一定会慢慢消耗掉能量，即使是摩擦力很小。
理论是能量守恒定律

事迹： 永动机的想法起源于印度，公元1200年前后，这种思想从印度传到了伊斯兰教世界，并从这里传到了西方。在欧洲，早期最著名的一个永动机设计方案是十三世纪时一个叫亨内考的法国人提出来的。如图所示：轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。方案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去，并且带动机器转动。这个设计被不少人以不同的形式复制出来，但从未实现不停息的转动。仔细分析一下就会发现，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩虽小，但是球的个数多。于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下，便停在右图中所画的位置上。后来，文艺复兴时期意大利的达·芬奇（Leonardo da Vinci，1452-1519）也造了一个类似的装置，他设计时认为，右边的重球比左边的重球离轮心更远些，在两边不均衡的作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，但实验结果却是否定的。达·芬奇敏锐地由此得出结论：永动机是不可能实现的。事实上，由杠杆平衡原理可知，上面两个设计中，右边每个重物施加于轮子的旋转作用虽然较大，但是重物的个数却较少。精确的计算可以证明，总会有一个适当的位置，使左右两侧重物施加于轮子的相反方向的旋转作用（力矩）恰好相等，互相抵消，使轮子达到平衡而静止下来。 流水的落差可以推动水轮机对外提供动力，能否用流水来设计永动机呢？16世纪70年代，意大利的一位机械师斯特尔又提出了一个永动机的设计方案。他在设计时认为，由上面水槽流出的水，冲击水轮转动，水轮在带动水磨转动的同时，通过一组齿轮带动螺旋汲水器，把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。他想，整个装置可以这样不停地运转下去，并有效地对外做功。实际上，流回水槽的水越来越少，很快水槽中的水就全部流进了下面的蓄水池，水轮机也就停止了转动。浮力也是设计永动机的一个好帮手。是一个著名的浮力永动机设计方案。一连串的球，绕在上下两个轮子上，可以像链条那样转动。右边的一些球放在一个盛满水的容器里。设计者认为，右边如果没有那个盛水的容器，左右两边的球数相等，链条是会平衡的。但是，现在右边这些球浸在水里，受到了水的浮力，就会被水推着向上移动，也就带动整串球绕上下两个轮子转动。上面有一个球露出水面。下面就有一个球穿过容器底，补充进来。 这样的永动机也没有制成，是不是因为要下面的球能够通过容器底，而又不能让水漏出来，制造起来技术上有困难呢？技术上的困难并不是主要问题，主要问题还是出在设计的原理上。当下面的球穿过容器底的时候，它和容器底一样，要承受上面水的压力，而且是因为在水的最下部，所以它受到的压力很大。这个向下的压力，就会抵消上面几个球所受的浮力，这个水动机也就无法永动了。 此外，人们还提出过利用轮子的惯性，细管子的毛细作用，电磁力等获得有效动力的种种永动机设计方案，但都无一例外地失败了。其实，在所有的永动机设计中，我们总可以找出一个平衡位置来，在这个位置上，各个力恰好下互抵消掉，不再有任何推动力使它运动。所有永动机必然会在这个平衡位置上静止下来，变成不动机。 从哥特时代起，这类设计方案越来越多。17世纪和18世纪时期，人们又提出过各种永动机设计方案，有采用“螺旋汲水器”的，有利用轮子的惯性、水的浮力或毛细作用的，也有利用同性磁极之间排斥作用的。宫廷里聚集了形形色色的企图以这种虚幻的发明来挣钱的方案设计师。有学识的和无学识的人都相信永动机是可能的。这一任务像海市蜃楼一样吸引着研究者们，但是，所有这些方案都无一例外的以失败告终。他们长年累月地在原地打转，创造不出任何成果。通过不断的实践和尝试，人们逐渐认识到：任何机器对外界做功，都要消耗能量。不消耗能量，机器是无法做功的。这时的一些著名科学家斯台文、惠更斯等都开始认识到了用力学方法不可能制成永动机

Answer 4

永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。
不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，故称为“第一类永动机”。在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”。
这两类永动机是违反当前客观科学规律的概念，是永远不能够被制造出来的。

首先，能量一定是守恒的，只能从一种形态转化成另一种形态，或者从一个物体转移到另一个物体。而且，能量从一种形式转变到另一种形式时，绝对不可能100%转变成这种形式。比如物质之间相互摩擦产生的热能。所以永动机不可能实现。

Answer 5

永动机是可以实现的，至少在理论上是可以的。你可以百度一下第四类永动机。永动机到底存不存在？在科学界一直是个争议。我们的教科书非常的不负责任，在没有定论的情况下，就教学生说永动机不存在。
上高中时，我设计过一台永动机，违背了热力学第二定律，于是我怀疑热力学第二定律有问题，我找了许多资料，发现真的有问题。它是一个宏观定律，并不适用于微观。爱因斯坦说：热力学第二定律不总是对，但它几乎总是对。
我的机器是这样子设计的，将一个花粉放在水面上，花粉将永远做无规则运动。假如我们有办法将水对花粉做的功提取出来，那么我们就可以做成永动机。目前材料科学碳纳米管，按理论上是可以做出永动机了。中国最顶尖的碳纳米管科学家，就非常激动的说过，碳纳米管可以用来制造永动机。