Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Вічний двигун або вíчний руші́й (perpetuum mobile) — ідеальний двигун, задуманий так, що, бувши запущеним один раз, буде працювати постійно і не вимагатиме додаткового надходження енергії.
Подібний пристрій вступає у протиріччя з двома законами термодинаміки:
- енергія не може бути ні створена, ні зруйнована (закон збереження енергії);
- теплота не може переходити мимовільно від більш холодного тіла до більш теплого (постулат Клаузіуса).
У результаті всім реальним рушіям потрібне постійне постачання енергії, і жодна теплова машина не може перетворювати все тепло у корисну роботу.
Класифікація
Історично розрізняють різні типи вічних рушіїв.
- Вічний рушій першого роду за задумом мав би виконувати роботу, не отримуючи енергії. Він суперечить закону збереження енергії.
- Вічний рушій другого роду за задумом мав би перетворювати всю отриману теплоту в роботу. Це не суперечить закону збереження енергії, але вступає у протиріччя з другим законом термодинаміки.
Невдалі конструкції вічних рушіїв з історії
На рис. 1 показано одну з найдавніших конструкцій вічного рушія. Вона являє собою зубчасте колесо, в поглибленнях якого прикріплені на шарнірах відкидні вантажі. Геометрія зубів така, що вантажі в лівій частині колеса завжди виявляються ближче до осі, ніж у правій. За задумом автора, це, згідно з законом важеля, мало би приводити колесо в постійне обертання. При обертанні вантажі відкидалися б праворуч і зберігали рушійне зусилля.
Однак, якщо таке колесо виготовити, воно залишиться нерухомим. Причина цього факту полягає в тому, що хоча праворуч вантажі мають довше плече, ліворуч їх більше за кількістю. Як наслідок, моменти сил праворуч і ліворуч виявляються рівними.
На рис. 2 показано будову ще одного рушія. Автор вирішив використовувати для вироблення енергії закон Архімеда. Закон полягає в тому, що тіла, густина яких менша від густини води, прагнуть спливти на поверхню. Тому автор розташував на ланцюгу порожні баки та праву половину помістив під воду. Він вважав, що вода буде їх виштовхувати на поверхню, а ланцюг з колесами, таким чином, нескінченно обертатися.
Тут не враховано, що виштовхувальна сила — це різниця між тисками води, що чиняться на нижню і верхню частини зануреного у воду предмета. В конструкції, наведеній на малюнку, ця різниця буде прагнути виштовхнути ті баки, які знаходяться під водою в правій частині рисунка. Але на найнижчий бак, який закриває отвір, буде діяти лише сила тиску на його праву поверхню. І вона буде зрівноважувати або перевершувати силу, що діє на інші баки.
Приклад псевдовічного рушія 2-го роду
Аналіз конкретної конструкції вічного рушія 2-го роду може виявитися нетривіальною задачею, особливо якщо мова йде про конструкцію складну або таку, принцип дії якої на перший погляд взагалі незрозумілий, або потоки енергії та їх джерело неочевидні. Зафіксуємо, наприклад, один кінець біметалевої пластини, що працює на згин, а до другого кінця підвісимо вантаж і помістимо отриману конструкцію на відкрите повітря. За рахунок коливань температури пластина буде згинатися/розпрямлятися, а вантаж підніматися і опускатися, тобто пристрій буде здійснювати роботу. Замінивши вантаж на храповий механізм, ми отримаємо механічний привід, здатний виконувати корисну роботу за рахунок вилучення енергії з єдиного теплового резервуара — навколишнього середовища. Але оскільки навколишнє середовище почергово виступає то нагрівником, то охолоджувачем, суперечність з другим законом термодинаміки відсутня. Таким чином, розглянута конструкція являє собою не вічний, а псевдовічний рушій 2-го роду.
Патенти і авторські свідоцтва на вічний рушій
У 1775 році Паризька академія наук ухвалила рішення не розглядати проєкти вічного рушія через очевидну неможливість їх створення. Патентне відомство США не видає патенти на perpetuum mobile вже понад сто років. Проте, у Міжнародній патентній класифікації зберігаються розділи для гідродинамічних і електродинамічних вічних рушіїв, оскільки патентні відомства багатьох країн розглядають заявки на винаходи лише з точки зору їхньої новизни, а не фізичної здійсненності. Навіть якщо патент наданий, це не означає, що винахід насправді працює, це просто означає, що експерт вважає, що він працює, або не зміг зрозуміти, чому він не працює.
Відомі «винахідники» вічних рушіїв
- [en]
- [en]
- Анатолій Гапонов
Вічний рушій у творах мистецтва
- На картині «Водоспад» М. Ешера зображено вічний рушій у вигляді водяного млина із замкнутим обігом води.
- В оповіданні Роберта Сілверберга «Подвійна робота» двоє інженерів-землян винаходять вічний двигун після того, як їм показали підробний «робочий» зразок.
Примітки
- Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Механика. — Издание 4-е, исправленное. — М.: Наука, 1988. — С. 25. — 215 с. — («Теоретическая физика», том I). — .
- Бродянский В. М., Вечный двигатель, М.: Энергоатомиздат,1989, С. 114. — .
- Александров Н. Е. и др., ч. 2, 2012, с. 108.
- . Архів оригіналу за 4 травня 2018. Процитовано 4 травня 2018.
- «Вечный двигатель» [ 26 квітня 2018 у Wayback Machine.] PrimeInfo
- ECLA classes and .
- Pressman, David (2008). Patent It Yourself (вид. 13, illustrated, revised). Nolo. с. 99. ISBN .
Див. також
Посилання
- Чи можливий вічний двигун — відео
Література
- Александров Н. Е., Богданов А. И., Костин К. И. и др. Основы теории тепловых процессов и машин. Часть II / Под ред. Н. И. Прокопенко. — 4-е изд. (электронное). — М. : Бином. Лаборатория знаний, 2012. — 572 с. — .
- Вечный двигатель — прежде и теперь. От утопии — к науке, от науки — к утопии. — М. : Энергоатомиздат, 1989. — 256 с. — (Научно-популярная библиотека школьника). — .
- О машинах вечного движения. М., 1926.
- Ихак-Рубинер Ф. Вечный двигатель. М., 1922.
- Кирпичёв В. Л. Беседы по механике. М.: ГИТЛ, 1951.
- [ru]. Вечное движение // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп. т.). — СПб., 1890—1907. (рос. дореф.)
- Мах Э. Принцип сохранения работы: История и корень его. СПб., 1909.
- Вечный двигатель вчера и сегодня / Пер. с чеш. И. Е. Зино; Предисл. А. Т. Григорьяна. — М. : Мир, 1984. — 256 с. — (В мире науки и техники). — 100 000 екз.
- Вечное движение. История одной навязчивой идеи. М.: Знание, 1980.
- Перельман Я. И. Занимательная физика. Кн. 1 и 2. М.: Наука, 1979.
- // Петрунин Ю. Ю. Призрак Царьграда: неразрешимые задачи в русской и европейской культуре. — М.: КДУ, 2006, с. 75-82
- Вечный двигатель // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : «Советская энциклопедия», 1969—1978. (рос.).
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Vichnij dvigun abo vichnij rushi j perpetuum mobile idealnij dvigun zadumanij tak sho buvshi zapushenim odin raz bude pracyuvati postijno i ne vimagatime dodatkovogo nadhodzhennya energiyi Odna z propozicij vichnogo rushiya rushijnoyu siloyu yakogo ye svitlo Podibnij pristrij vstupaye u protirichchya z dvoma zakonami termodinamiki energiya ne mozhe buti ni stvorena ni zrujnovana zakon zberezhennya energiyi teplota ne mozhe perehoditi mimovilno vid bilsh holodnogo tila do bilsh teplogo postulat Klauziusa U rezultati vsim realnim rushiyam potribne postijne postachannya energiyi i zhodna teplova mashina ne mozhe peretvoryuvati vse teplo u korisnu robotu KlasifikaciyaIstorichno rozriznyayut rizni tipi vichnih rushiyiv Vichnij rushij pershogo rodu za zadumom mav bi vikonuvati robotu ne otrimuyuchi energiyi Vin superechit zakonu zberezhennya energiyi Vichnij rushij drugogo rodu za zadumom mav bi peretvoryuvati vsyu otrimanu teplotu v robotu Ce ne superechit zakonu zberezhennya energiyi ale vstupaye u protirichchya z drugim zakonom termodinamiki Nevdali konstrukciyi vichnih rushiyiv z istoriyiRis 1 Odna z najdavnishih konstrukcij vichnogo rushiya Na ris 1 pokazano odnu z najdavnishih konstrukcij vichnogo rushiya Vona yavlyaye soboyu zubchaste koleso v pogliblennyah yakogo prikripleni na sharnirah vidkidni vantazhi Geometriya zubiv taka sho vantazhi v livij chastini kolesa zavzhdi viyavlyayutsya blizhche do osi nizh u pravij Za zadumom avtora ce zgidno z zakonom vazhelya malo bi privoditi koleso v postijne obertannya Pri obertanni vantazhi vidkidalisya b pravoruch i zberigali rushijne zusillya Odnak yaksho take koleso vigotoviti vono zalishitsya neruhomim Prichina cogo faktu polyagaye v tomu sho hocha pravoruch vantazhi mayut dovshe pleche livoruch yih bilshe za kilkistyu Yak naslidok momenti sil pravoruch i livoruch viyavlyayutsya rivnimi Ris 2 Konstrukciya vichnogo rushiya zasnovanogo na zakoni Arhimeda Na ris 2 pokazano budovu she odnogo rushiya Avtor virishiv vikoristovuvati dlya viroblennya energiyi zakon Arhimeda Zakon polyagaye v tomu sho tila gustina yakih mensha vid gustini vodi pragnut splivti na poverhnyu Tomu avtor roztashuvav na lancyugu porozhni baki ta pravu polovinu pomistiv pid vodu Vin vvazhav sho voda bude yih vishtovhuvati na poverhnyu a lancyug z kolesami takim chinom neskinchenno obertatisya Tut ne vrahovano sho vishtovhuvalna sila ce riznicya mizh tiskami vodi sho chinyatsya na nizhnyu i verhnyu chastini zanurenogo u vodu predmeta V konstrukciyi navedenij na malyunku cya riznicya bude pragnuti vishtovhnuti ti baki yaki znahodyatsya pid vodoyu v pravij chastini risunka Ale na najnizhchij bak yakij zakrivaye otvir bude diyati lishe sila tisku na jogo pravu poverhnyu I vona bude zrivnovazhuvati abo perevershuvati silu sho diye na inshi baki Priklad psevdovichnogo rushiya 2 go roduAnaliz konkretnoyi konstrukciyi vichnogo rushiya 2 go rodu mozhe viyavitisya netrivialnoyu zadacheyu osoblivo yaksho mova jde pro konstrukciyu skladnu abo taku princip diyi yakoyi na pershij poglyad vzagali nezrozumilij abo potoki energiyi ta yih dzherelo neochevidni Zafiksuyemo napriklad odin kinec bimetalevoyi plastini sho pracyuye na zgin a do drugogo kincya pidvisimo vantazh i pomistimo otrimanu konstrukciyu na vidkrite povitrya Za rahunok kolivan temperaturi plastina bude zginatisya rozpryamlyatisya a vantazh pidnimatisya i opuskatisya tobto pristrij bude zdijsnyuvati robotu Zaminivshi vantazh na hrapovij mehanizm mi otrimayemo mehanichnij privid zdatnij vikonuvati korisnu robotu za rahunok viluchennya energiyi z yedinogo teplovogo rezervuara navkolishnogo seredovisha Ale oskilki navkolishnye seredovishe pochergovo vistupaye to nagrivnikom to oholodzhuvachem superechnist z drugim zakonom termodinamiki vidsutnya Takim chinom rozglyanuta konstrukciya yavlyaye soboyu ne vichnij a psevdovichnij rushij 2 go rodu Patenti i avtorski svidoctva na vichnij rushijU 1775 roci Parizka akademiya nauk uhvalila rishennya ne rozglyadati proyekti vichnogo rushiya cherez ochevidnu nemozhlivist yih stvorennya Patentne vidomstvo SShA ne vidaye patenti na perpetuum mobile vzhe ponad sto rokiv Prote u Mizhnarodnij patentnij klasifikaciyi zberigayutsya rozdili dlya gidrodinamichnih i elektrodinamichnih vichnih rushiyiv oskilki patentni vidomstva bagatoh krayin rozglyadayut zayavki na vinahodi lishe z tochki zoru yihnoyi novizni a ne fizichnoyi zdijsnennosti Navit yaksho patent nadanij ce ne oznachaye sho vinahid naspravdi pracyuye ce prosto oznachaye sho ekspert vvazhaye sho vin pracyuye abo ne zmig zrozumiti chomu vin ne pracyuye Vidomi vinahidniki vichnih rushiyivProekt vichnogo rushiya Orfireusa en en Anatolij GaponovVichnij rushij u tvorah mistectvaNa kartini Vodospad M Eshera zobrazheno vichnij rushij u viglyadi vodyanogo mlina iz zamknutim obigom vodi V opovidanni Roberta Silverberga Podvijna robota dvoye inzheneriv zemlyan vinahodyat vichnij dvigun pislya togo yak yim pokazali pidrobnij robochij zrazok PrimitkiLandau L D Lifshic E M Mehanika Izdanie 4 e ispravlennoe M Nauka 1988 S 25 215 s Teoreticheskaya fizika tom I ISBN 5 02 013850 9 Brodyanskij V M Vechnyj dvigatel M Energoatomizdat 1989 S 114 ISBN 5 283 00058 3 Aleksandrov N E i dr ch 2 2012 s 108 Arhiv originalu za 4 travnya 2018 Procitovano 4 travnya 2018 Vechnyj dvigatel 26 kvitnya 2018 u Wayback Machine PrimeInfo ECLA classes and Pressman David 2008 Patent It Yourself vid 13 illustrated revised Nolo s 99 ISBN 978 1 4133 0854 9 Div takozhZakon zberezhennya energiyi Avto na vodiPosilannyaChi mozhlivij vichnij dvigun videoLiteraturaAleksandrov N E Bogdanov A I Kostin K I i dr Osnovy teorii teplovyh processov i mashin Chast II Pod red N I Prokopenko 4 e izd elektronnoe M Binom Laboratoriya znanij 2012 572 s ISBN 978 5 9963 0834 7 Vechnyj dvigatel prezhde i teper Ot utopii k nauke ot nauki k utopii M Energoatomizdat 1989 256 s Nauchno populyarnaya biblioteka shkolnika ISBN 5 283 00058 3 O mashinah vechnogo dvizheniya M 1926 Ihak Rubiner F Vechnyj dvigatel M 1922 Kirpichyov V L Besedy po mehanike M GITL 1951 ru Vechnoe dvizhenie Enciklopedicheskij slovar Brokgauza i Efrona v 86 t 82 t i 4 dop t SPb 1890 1907 ros doref Mah E Princip sohraneniya raboty Istoriya i koren ego SPb 1909 Vechnyj dvigatel vchera i segodnya Per s chesh I E Zino Predisl A T Grigoryana M Mir 1984 256 s V mire nauki i tehniki 100 000 ekz Vechnoe dvizhenie Istoriya odnoj navyazchivoj idei M Znanie 1980 Perelman Ya I Zanimatelnaya fizika Kn 1 i 2 M Nauka 1979 Petrunin Yu Yu Prizrak Cargrada nerazreshimye zadachi v russkoj i evropejskoj kulture M KDU 2006 s 75 82 Vechnyj dvigatel Bolshaya sovetskaya enciklopediya v 30 t gl red A M Prohorov 3 e izd M Sovetskaya enciklopediya 1969 1978 ros