[拼音]：yongdongji

[外文]：perpetual motion machine

不可能实现的、空想的动力机械。各种永动机的设想，并不是试图去保持永恒的运动，而是期望在没有外界能源或只有单一热源的情况下，连续不断地从永动机得到有用的功。若干世纪以来，许多具有杰出创造才能的人，为实现这种梦想付出了大量的劳动。但是，实际上从来没有能够制造出任何一部永动机，也没有任何一部永动机的设计能够成功地经受住科学的审查。

不需要消耗任何燃料和动力，而能源源不断地对外作功的理想动力机械。如果能够制成这类永动机，那么就不需要任何自然能源(煤炭、石油、天然气等)，而可以无中生有地得到无限多的动力。许多世纪以来，永动机的追求者们所提出的种种设计方案，大多属于这一类。早期最著名的一个设计方案，是13世纪法国人V.de奥恩库尔提出来的。他在一个轮子的边缘上等距离地安装了12根活动的短杆(图1)， 每根短杆头上套着一个重锤。他设想当轮子被启动后，由于轮子右边的各个重锤距轮心更远些，就会压使轮子按箭头方向永不停息地转动下去。这个设计后来又被许多人以不同的形式加以复制，但从来未能实现不停息的转动。后来，意大利的达·芬奇也制造了一个类似的装置（图2），利用格板的特殊形状，使一边重球滚到比另一边的距离轮心远些的地方。

16世纪70年代，意大利出现了这样一个永动机设计：用一个螺旋汲水器(图3)把水从蓄水池里汲到上面的水槽里，让它冲击水轮使之转动，轮子在带动水磨或磨刀石的同时，又通过一组齿轮带动螺旋汲水器把水重新提到水槽里去。这样，整个系统就可以永不停息地运转下去。这个设计同样失败了。因为即使各个转动部分没有受到摩擦阻力的作用，从水槽中流下的水的冲力，也不足以既带动水磨或磨刀石工作，又带动汲水器把全部流下的水重新汲到上面。

此外，人们还提出过利用轮子的惯性、水的浮力、细管子的毛细作用、带电体间的电力和天然磁铁的磁力等以获得永恒运动的种种永动机方案，但都无一例外地失败了。以致法国科学院在1775年针对愈来愈多地投送审查的设计方案郑重声明：“本科学院以后不再审查有关永动机的任何设计。”

第一类永动机必然失败的根本原因是它违反了热力学第一定律，即能量守恒与转换定律。系统对外界作功时需消耗系统本身的能量，所有第一类永动机的设想，都是企图在不消耗能量的情况下无中生有地得到有用的功，这自然是不可能实现的。

在没有温度差的情况下，从某一单一热源不断地吸取热量，把它完全变成有用功的理想动力机械。这类永动机如果能够制成，那么就可以将某些巨大的物质系统(如大地、海水、空气)作为热源，从中源源不断地获得有用的功，这实际上也是一种永远消耗不尽的能源。1880年，在华盛顿工作的J.加姆吉曾进行了这一尝试。他设计了一个类似于蒸汽机的热机，因为它的正常运转温度是 0℃，所以被称为“冰点发动机”，这个发动机用沸点为－33℃的氨做工作物质。加姆吉设想，液态氨在低温下会从周围环境吸取热量汽化为气体，而在0℃时就以很大的压力推动塞运动对外作功，气态氨又因膨胀冷却而凝结为液态，于是循环重新开始。但是，加姆吉没有考虑到，如果要使氨由气态再凝结为液态，就必须使冷凝器和贮存液态氨的容器保持低于－33℃的温度，而这样做消耗的能量却比“冰点发动机”所能提供的能量更多。

从能量的观点看来，第二类永动机并不违反热力学第一定律；它之所以不可能实现，是因为违反了热力学第二定律。热力学第二定律断定，任何循环工作的热机都不可能把从单一热源所吸取的热量全部转变为有用功。所以，第二类永动机也是不能实现的。

热力学第一、第二定律的确立，对于永动机的不可能实现，作出了科学上的之后判决，使得人们走出幻想的境界，不断地去探求实现各种能量形式相互转换的具体条件，以求有效地利用自然界所能提供的各种各样的能源。

参考文章

人体不是“永动机”保健养生

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