Вечный двигатель

Тепловой двигатель без холодного источника теплоты, г. е. двигатель, полностью превраш,аюш,ий в работу всю полученную от горячего источника теплоту, называется вечным двигателем второго рода. [c.22]

Таким образом, второй закон термодинамики можно сформулировать в виде следующего утверждения Вечный двигатель второго рода невозможен . В более расшифрованном виде эту формулировку в 1851 г. дал В. Томсон Невозможна периодически действующая тепловая машина, единственным результатом действия которой было бы получение работы за счет отнятия теплоты от некоторого источника . [c.22]

Проблема создания вечного двигателя привлекала исследователей на протяжении 22 [c.22]

Действительно, если бы теплота q2, полученная за цикл холодным источником, могла самопроизвольно перейти к горячему источнику, то за счет нее снова можно было бы получить какую-то работу — вечный двигатель второго рода, таким образом, был бы возможным. [c.26]

Вечный двигатель второго рода 22 [c.221]

Под вечным двигателем второго рода подразумевается такой двигатель, который способен целиком превращать в работу всю теплоту, полученную только от одного источника. [c.108]

Таким образом, получен вечный двигатель II рода, что противоречит второму закону термодинамики. Значит, предположение, что q-i < Яъ неверно. [c.117]

Вечные двигатели . Современная жизнь человека невозможна без использования самых разнообразных машин. С помощью машин человек обрабатывает землю, добывает нефть, уголь, руду, строит дома, дороги, совершает поездки по земле, полеты в воздухе и т. д. [c.96]

Основным общим свойством всех этих машин является их способность совершать работу. Многие изобретатели в прошлом пытались построить машину — вечный двигатель , способную совершать полезную работу без потребления энергии извне и без каких-либо изменений внутри машины. Все эти попытки окончились неудачей. Невозможность создания вечного двигателя является экспериментальным доказательством первого закона термодинамики. Согласно первому закону термодинамики мы имеем [c.96]

Вечный двигатель второго рода. Для работы обычного теплового двигателя необходимо иметь нагреватель и холодильник. Очень заманчивой кажется задача создания тепловой машины, которая могла бы совершить механическую работу с использованием нагревателя. [c.105]

Возможность создания такой машины, называемой вечным двигателем второго рода , не противоречит первому закону термодинамики. Однако все известные на сегодня результаты опытов свидетельствуют о том, что создание вечного двигателя второго рода является столь же неразрешимой задачей, как и изготовление вечного двигателя первого рода . Этот опытный факт принят в термодинамике в качестве второго основного постулата — второго закона термодинамики. [c.105]

Законы сохранения не зависят от вида траектории и от характера действующих сил. Поэтому законы сохранения позволяют получать весьма общие и существенные выводы из уравнений движения. Иногда из закона сохранения вытекает, что что-то оказывается невозможным. Мы, например, не тратим попусту время на разработку конструкции вечного двигателя, представляющего собой какую-нибудь замкнутую систему, состоящую из механических и электрических компонентов, или на проектирование спутника, приводимого в движение одними лишь внутренними силами. [c.148]

В период с III по XIV в. развитие механики, как и других естественных наук, приостановилось вследствие причин исторического характера. Ученые этого периода продолжали придерживаться ложного представления Аристотеля о механическом движении, считая безусловно правильными все положения, содержащиеся в сочинениях этого ученого. Многие исследования этого периода были посвящены отысканию перпетуум мобиле , т. е. вечного двигателя, работающего без получения энергии извне, и поэтому мало способствовали развит тию механики. [c.13]

Из приведенной исторической справки видно, что потребовался ряд десятилетий, чтобы наука могла найти путь от простого убеждения о невозможности вечного двигателя до современной формы закона сохранения и превращения энергии. [c.36]

По этой причине первое начало часто формулируют в виде положения о невозможности вечного двигателя первого рода, т. е. такого периодически действующего устройства, которое бы совершало работу, не заимствуя энергии извне. [c.38]

Положение о вечном двигателе первого рода допускает обращение работу нельзя ни создать из ничего (без затраты энергии), ни превратить в ничто (без выделения энергии). [c.38]

Назовем устройство, которое без компенсации полностью превращало бы периодически в работу теплоту какого-либо тела, вечным двигателем второго рода. Тогда исходная формулировка второго начала, выражающая закономерности превращения теплоты в работу и работы в теплоту (в случае обычных систем), будет следующей невозможен вечный двигатель второго рода, причем это утверждение не допускает обращения. [c.51]

Как известно, предложение о невозможности вечного двигателя первого рода допускает обращение. Эта особенность предложения о вечном двигателе первого рода не включается в формулировку первого начала, так как не играет роли для установления существования внутренней энергии системы как однозначной функции ее состояния, что составляет содержание первого начала. Аналогично, для установления существования энтропии утверждение о невозможности обращения предложения о вечном двигателей второго рода также не нужно. Однако при установлении второго положения второго начала (положения о росте энтропии) приходится пользоваться утверждением о невозможности обращения предложения о вечном двигателе второго рода. Кроме того, это утверждение, как теперь известно, не всегда справедливо. Все это приводит к необходимости включения данного утверждения в исходную формулировку второго начала (для обычных систем). [c.51]

Это положение означает, что, в то время как теплоту нельзя превратить в работу полностью без компенсации (невозможен вечный двигатель второго рода), работу в теплоту можно превратить без всяких компенсаций, так как не представляет [c.51]

Устройство, в результате действия которого периодически производилась бы положительная работа только за счет охлаждения одного тела, без каких-либо других изменений в телах, называется вечным двигателем второго рода Томсона — Планка. Пользуясь обычными системами, невозможно осуществить вечный двигатель второго рода Томсона — Планка, но при наличии спиновых систем такой двигатель вполне возможен. Однако устройство, которое бы непрерывно превращало в работу теплоту какого-либо тела без компенсации — вечный двигатель второго рода, невозможно ни в случае обычных, ни в случае спиновых систем . При этом если для обь Чных систем предложение [c.53]

Мерой необратимости процесса в замкнутой системе (см. 17) является изменение новой функции состояния — энтропии, существование которой у равновесной системы устанавливает первое положение второго начала о невозможности вечного двигателя второго рода. Однозначность этой функции состояния приводит к тому, что всякий необратимый процесс является неравновесным (см. 17). Верно и обратное заключение всякий неравновесный процесс необратим, если в дополнение ко второму началу осуществляется достижимость любого состояния неравновесно, когда оно достижимо из данного равновесно [вся современная практика подтверждает выполнение этого условия однако противоположное условие (см. 30) выполняется не всегда]. Деление процессов на обратимые и необратимые относится лишь к процессам, испытываемым изолированной системой в целом разделение же процессов на равновесные и неравновесные с этим не связано. [c.54]

В самом деле, неоднозначность энтропии означает, что две разные адиабаты 5i и 2 могут пересекаться и, следовательно, возможен круговой процесс, изображенный отрезком изотермы I—2 и отрезками пересекающихся адиабат 2—3 и 3—1 (рис. 7). Если на участке изотермического процесса 1—2 такого цикла у термостата берется теплота Q Q>0), то, по первому началу, за счет этой теплоты за цикл производится положительная работа W=Q = bQ и мы имеем, таким образом, вечный двигатель второго рода. [c.57]

Невозможность вечного двигателя второго рода приводит к невозможности пересечения адиабат, т. е. к однозначности энтропии. Математически это выражается уравнением [c.57]

Если бы предположение о невозможности вечного двигателя второго рода допускало обращение, т. е. если бы работу в теплоту также нельзя было превратить полностью без компенсации, то разность (3.52) не могла бы быть и отрицательной. При выполнении первого условия (3.1) это означало бы, что приведенный на рис. 9 замкнутый процесс невозможен. В настоящее время можно привести пример такого случая (см. 31). [c.74]

По этой причине порочны все выводы и доказательства, основывающиеся на использовании и анализе цикла Карно с Г2 = 0К. Например, неверным является встречающееся в некоторых общих курсах физики утверждение о том, что для осуществления полного превращения теплоты в работу с помощью периодически действующей тепловой машины надо было бы располагать холодильником, температура которого равна О К, и что, поскольку такого холодильника нет, периодически действующая машина может превращать в работу только часть теплоты. В действительности же даже при наличии холодильника с температурой О К вечный двигатель второго рода невозможен, так как при Г2 = 0К цикл Карно вырождается. [c.79]

Применимость начал термодинамики ограничивается прежде всего рамками самой термодинамики — ее предметом и исходными положениями. Действительно, тепловое движение, закономерности которого изучает термодинамика, существует лишь в системах из большого числа частиц. Поэтому законы термодинамики неприменимы к микросистемам, размеры которых сравнимы с размерами молекул. Это означает не то, что в таких системах нарушается второе начало,— вечный двигатель второго рода осуществить нельзя с помощью любых систем , а то, что говорить о вечном двигателе второго рода как об устройстве, которое некомпенсированно превращало бы теплоту в работу, в применении к микросистемам лишено смысла, поскольку для них стирается различие между теплотой и работой. [c.82]

С первого взгляда может показаться, что наличие тепловых флуктуаций дает принципиальную возможность построения вечного двигателя второго рода. Но это не так. Рассмотрим, например, флуктуацию плотности в газе. Может показаться возможным поймать возникающие разности давлений с помощью специальных клапанов и аппаратов, имеющих дело с отдельными молекулами [такие устройства (существа) В. Томсон называл демонами Максвелла ], и использовать их для совершения работы или разделения смеси газов. Однако это не только практически, но и теоретически невозможно. Все наши аппараты, клапаны и т. д. сами состоят из молекул и сами обладают некоторыми колебаниями около положения равновесия, притом совершенно независимыми от колебаний плотности газа. Желаемый результат можно было бы получить в некоторый определенный момент времени, но в следующий же момент он компенсировался бы снова колебаниями аппарата и газа. [c.82]

Поэтому второе начало для необычных систем при Г< О К можно сформулировать в следующем виде невозможен вечный двигатель второго рода, причем это утверждение допускает обращение. [c.143]

Таким образом, для любых систем (обычных и необычных) можно исходить из следующей формулировки второго начала невозможен вечный двигатель второго рода, причем это утверждение не допускает обращения в случае обычных систем и допускает обращение при Т<ОК для необычных систем. [c.143]

Так как температура теплоотдатчика больше, чем теплоприемника, то Т >Т2, T2/Tf >l и, следовательно, Г)<0. Это означает, что при отрицательной абсолютной температуре, для того чтобы теплоту отнять от горячего тела и передать холодному, необходимо затратить работу. При этом, согласно первому началу, холодному телу сообщается больше теплоты, чем отнято у горячего на совершенную работу. Когда такой двигатель действует в противоположном направлении, т. е. выполняет роль холодильной машины, то при переносе теплоты от холодного тела к горячему им производится работа. Если потом с помощью теплового контакта обоих тел позволить перейти теплоте от горячего тела к холодному, то получим периодически работающий Двигатель, который, не вызывая никаких изменений в окружающей среде, производит работу за счет теплоты одного (холодного ) тела. Как видим, в области отрицательных абсолютных температур можно осуществить вечный двигатель второго рода Томсона — Планка. [c.146]

В одном учебном пособии по статистической физике доказывается, что, в то время как при квазистатическом адиабатном процессе перехода системы из одного состояния в другое изменение ее энтропии d5 =0, при нестатическом адиабатном процессе между теми же состояниями iS >0. Показать, что такое доказательство ошибочно, так как противоречит второму началу термодинамики и поэтому, подобно проектам вечного двигателя, его можно не рассматривать в деталях. [c.177]

В природе пет тел с такими абсолютными свойствами, однако многие тела можно отнести приближенно к тому или иному классу. Например, приблизительно черная сажа (а = 0,95), еще более черной является платиновая чернь. Наилучшим приближением к абсолютно черному телу является малое отверстие в стенке протяженной полости. Излучение, попавшее через это отверстие внутрь полости, в результате многократного отражения от стенок практически полностью поглотится, так что коэффициент поглощения отверстия можно считать равным единице. Согласно второму началу, излучение в полости по своему спектральному составу и такое же, как в полости с черными стенками, т. е. определяется только температурой стенок и совершенно не зависит от природы вещества стенок [в противном случае можно было бы построить вечный двигатель второго рода (см. задачу 10.15]. Поэтому излучение, испускаемое отверстием, по интенсивности и спектральному составу идентично излучению абсолютно черного тела с температурой Т, причем [c.208]

Показать, что если бы спектральная плотность энергии излучения V зависела от вещества стенок полости, то можно было бы осуществить вечный двигатель второго рода. [c.221]

По второму началу термодинамики, энтропия системы является однозначной функцией ее состояния. Изменение энтропии при переходе системы из одного состояния в другое не зависит от способа перехода — равновесного или неравновесного, если они оба возможны. В противном случае можно было бы построить вечный двигатель второго рода. Однако переход системы из одного состояния в другое, совершаемый адиабатно равновесно (6 3= Td5 = 0), нельзя осуществить адиабатно неравновесно (5Q p = 0, dS>0), и наоборот, так как это противоречит второму началу об однозначности энтропии. [c.349]

Из первого закона термодинамики следует, что взаимное превращение тепловой и механической энергии в двигателе должно осуществляться в строго эквивалентных количествах./Дамгатель, который позволял бы получать работу без энергетических затрат, называется вечным двигателем первого ро-д а. Ясно, что такой двигатель невозможен, ибо он противоречит первому закону термодинамики. Поэтому первый закон можно сформулировать в виде следующего утверждения вечный двигатель первого рода невозможен. В 1755 г. французская Академия наук раз и навсегда объявила, что не будет больше принимать на рассмотрение какие-либо проекты вечных двигателей. [c.20]

Следовательно, для получения работы необходимо иметь источник теплоты с высокой температурой, или теплоотдатчик, и источник теплоты с низкой температурой, или теплоприемник (холодильник). Кроме того, постулат Томсона показывает, что построить вечный двигатель, который бы создавал работу за счет использования только одной внутренней энергии морей, океанов, воздуха не представляется возможным. Это положение можно формулировать как второй закон термодинамики Осущесгвление вечного двигателя второго рода невозможно (Оствальд). [c.108]

Уравнение (8.1) исключает возможность получения какой-либо дополнительной работы или построения вечного двигателя— perpetuum mobile 1-го рода невозможен. [c.253]

Из равенства, (45) видно, что при движении в консервативном поле скорость материальной точки является функцией только ее положения. В частности, точка, движущаяся в консервативном поле по замкнутому пути, будет, приходя в данное положение j (см. рис. 323) иметь в нем всегда одну и ту же скорость сколько бы циклов (оборотов) точка ни совершила. Отсюда вытекает невозможность построения вечного двигателя (perpetuum mobile), т. е. машины, которая могла бы передавать движение другому объекту (совершать работу) вечно, без притока энергии извне. [c.342]

Вечный двигатель 96, 105 Взаимодействие атомов и молекул 71 Взаимодействие тел 15 Взаимодействие ядерыых излучений с веществом 324 Видеозапись 194 [c.359]

Правило параллелограмма сил установлено в результате работ ряда ученых, из которых следует упомянуть С. Стевина (умер в 1633 г.) И. Ньютона и П. Вариньона (1654—1722). Симон Стевин доказал правило параллелограмма сил, исходя из невозможности существования вечного двигателя (perpetuum mobile). И. Ньютон и П. Вариньон доказывали правило параллелограмма сил, основываясь на принципах динамики. Собственно И. Ньютон рассматривал правило параллелограмма как добавление ко второму закону динамики, подтверждающее с современной нам точки зрения векторные свойства силы. Вариньон, не ограничиваясь дедуктивными соображениями, проверил правило параллелограмма экспериментально на построенном им приборе. [c.251]

Уже в XVIII в. была обнаружена невозможность механического вечного двигателя (устройства, с помощью которого можно было бы периодически производить механическую работу без внешнего воздействия на него), [c.36]

В 1748 г. М. В. Ломоносов в письме к Эйлеру, высказывая мысль о законе сохранения вещества и распространения его на движение материи, писал Тело, которое своим толчком возбуждает другое тело к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому . В 1755 г. Французская Академия наук раз и навсегда объявила, что не будет больше принимать каких-либо проектов вечного двигателя. В 1840 г. Г. Г. Гесс сформулировал закон с независимости теплового эффекта химических реакщ1й от промежуточных реакций. В 1842-1850 гг. многие исследователи (Майер, Джоуль и др.) пришли к открытию принципа эквивалентности теплоты и работы. [c.36]

Очевидно, что вечный двигатель второго рода и вечный двигатель пторо о рода Томсона - Планка в случае обычных систем совпадают. [c.53]

Из второго начала следует также, что энтропия S является однозначной функцией состояния. Это означает, что bQjT для любого кругового равновесного процесса равен нулю. Если бы это не выполнялось, т. е. если бы энтропия была неоднозначной функцией состояния, то можно было бы осуществить вечный двигатель второго рода. [c.57]

Выключим мгновенно поле U. При этом совершается работа lVi = U, а система без поля оказывается в неравновесном состоянии. Постепенно и без совершения работы (K= onst) она придет в состояние равновесия хо. Так как вечный двигатель второго рода невозможен, то работа за цикл не может быть положительной, т. е. [c.346]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...