Principiul funcționării perpetelor mobile contrazice direct legea termodinamicii.

încă

Termodinamica

Există două postulate importante *:

1. Postulatul termodinamicii: dacă izolăm sistemul termodinamic de mediu o perioadă suficient de lungă de timp, sistemul intră spontan într-o stare de echilibru termodinamic. Va rămâne apoi într-o stare de echilibru termodinamic până când vom interveni. În starea de echilibru, toți parametrii au valori constante de timp. [2]

2. Postulatul termodinamicii: toți parametrii interni ai sistemului sunt funcții ale parametrilor externi și ai temperaturii. [3]

Postulatele au fost introduse implicit, apoi alte concepte au fost introduse în mod explicit folosind reguli de logică. Imposibilitatea epistemică (gnoseologia - teoria cunoașterii) descrie fenomene care nu pot apărea cu legile fizicii formulate în același timp. Din păcate, una dintre ele este perpetuum mobile.

Ne vom concentra asupra primelor două legi ale termodinamicii, deoarece acestea sunt în conflict direct cu funcționarea unui astfel de dispozitiv. Aceste legi sunt extrem de puternice din punct de vedere matematic. Dacă ar fi invalizi, ar trebui să schimbăm fizica modernă practic de la zero.

1. legea termodinamicii: energia internă a sistemului crește atunci când mediul îl alimentează cu căldură și scade atunci când sistemul lucrează [4]. Descoperirea echivalenței căldurii și a muncii a fost foarte importantă pentru formularea matematică explicită a legii.

2. legea termodinamicii are formulări multiple. Una dintre ele este foarte simplă: nu poate exista un perpetuum mobile de al doilea fel în univers. Alte formulări ale acestei legi au fost numite după autorii lor.

Principiul lui Thomson (1853) - Nu este posibil să efectuați o muncă pozitivă permanent doar prin răcirea unui corp la o temperatură mai mică decât temperatura celei mai reci părți din împrejurimi.
Principiul Clausius (1854) - Este imposibil să se transfere ciclic căldura de la un corp mai rece la unul mai cald fără a transforma o anumită cantitate de muncă în căldură.
Principiul lui Planck (1930) - Este imposibil să construim o mașină care funcționează periodic, care să efectueze permanent o muncă mecanică pozitivă numai prin răcirea unui corp, fără nicio modificare asupra celorlalte corpuri. [5]

Printre primele idei se numără sistemele care ar folosi una dintre cele mai misterioase forțe, gravitația. O aplicație tipică este roata Bhaskar din secolul al XII-lea. Partea sa de bază este greutățile mobile conectate astfel încât să crească cuplul prin mișcare. Din acest motiv, oamenii au crezut că roata se va întoarce pentru totdeauna. Dar s-au înșelat. Când partea roții cu bile mai îndepărtată de axa de rotație este mai puțin încărcată decât cealaltă parte, cuplul este echilibrat și mișcarea se oprește. [6] În plus, nu trebuie să uităm frecare emergentă pe arbore. Cântarele mobile pot fi ciocane pe brațe pivotante, bile sau mercur în tuburi.

Acceleratorul slingshot funcționează pe un principiu complet diferit. Principiul său este simplu. Un obiect material atașat la un cablu este înfășurat în jurul unei axe atunci când este pus în mișcare. Descrie astfel o curbă elicoidală AB și, prin scurtarea lungimii cablului, viteza sa unghiulară crește. Dacă atinge poziția B, un anumit mecanism va roti axa 360 ° și astfel obiectul va reveni la punctul A. Cu toate acestea, inventatorul a considerat că obiectul nu își va pierde viteza în timpul acestei schimbări de axă și va accelera în continuare.

Un alt design al perpetua mobile este centurile dezechilibrate. Această versiune a fost tratată de matematicianul și inginerul Simon Stevin, care a explicat defecțiunea acesteia. Autorul acestei mașini a considerat că fracțiunea „slabă” este motivul defecțiunii. Cu toate acestea, Simon Stevin a venit cu motivul corect. A dovedit că se află într-o poziție echilibrată și nimic nu l-a forțat să se miște. Din cercetările sale a derivat principiul analizei mașinilor - principiul muncii virtuale. Aceasta implică faptul că o roată, o centură sau un alt dispozitiv nu se va roti sau nu se va mișca de la sine decât dacă acest lucru reduce nivelul de energie al sistemului.

Un principiu ușor diferit folosește un alt concept. Acesta este un design al unui mobil perpetuu magnetic. În mijloc există un magnet cu bare, camere amplasate radial în jurul circumferinței, în care pot aluneca alți magneți. Prin respingerea treptată sau tragerea magneților departe de magnetul din mijloc, se asigură un dezechilibru al roții. Acest mecanism poate părea să funcționeze, dar magnetul din mijloc acționează și ca o frână. Niciun magnet circumferențial nu „vrea” să se apropie de el atunci când magneții sunt respinși și, dimpotrivă, nu „vrea” să-l elibereze când magneții sunt atrași. Forța este în cele din urmă echilibrată. [7]

Acest principiu folosește flotabilitatea pentru funcționarea sa continuă. Baloanele sunt plutite de lichid și, ca urmare, întregul dispozitiv intră în mișcare. Problema este evidentă la prima vedere. În punctul de tranziție al balonului în lichid, se produce fricțiunea tijei centrului balonului. În plus, fluidul împinge balonul cu o forță de compresie hidrostatică.

Dispozitivul perpetuum mobile (pe video) este foarte nefericit și este imediat clar pentru fiecare electrician de ce. Mecanismul său este că conectăm 4 bifurcatoare într-un cerc, ceea ce va asigura un ciclu nesfârșit de energie ascuns în interior. Dar splitterul este practic o pereche de fire care sunt deconectate. Pentru a stoca ceva energie în el, trebuie să conectăm un fir la un pol al sursei și celălalt fir la celălalt pol. Cu cât acești conductori sunt mai apropiați unul de altul și cu cât suprafața lor este mai mare unul față de celălalt, cu atât este mai mare capacitatea lor. Și cu cât este mai mare capacitatea, cu atât este mai mare capacitatea de a stoca mai multă energie. Cu toate acestea, conductorii din splitter sunt destul de îndepărtați și, în plus, au o suprafață mică. Prin urmare, capacitatea acestor conductori este foarte mică și cantitatea de energie stocată este neglijabilă. Dacă neglijăm toate acestea și presupunem că avem suficientă energie în divizoare, atunci becul însuși, pe care îl conectăm, preia energia (puterea) necesară iluminării sale și o parte din energie este transformată în căldură. Deci care este trucul? Domnul l-a conectat pur și simplu la o sursă de energie externă. Au făcut același lucru AICI (și cu o explicație).

Cele mai promițătoare concepte

Penultimul tip de perpetua mobile, despre care vom discuta în acest articol, este așa-numitul „unt perpetuum mobile”. Folosește o regulă binecunoscută (legea fizicii?) Că pâinea cade întotdeauna cu partea pictată în jos. Acest dispozitiv constă dintr-o centură de pâine care se rotește de la lubrifiant în sus până la răzuitor în jos, acționând un mic excavator care mută untul de la răzuitor în lubrifiant. Cu toate acestea, acest perpetuum mobile speculat are un defect. Untul se strică în timp. [8]

Ultimul tip leagă o pisică de pâine. Deci, el folosește regula căderii pâinii pe partea pictată și, în același timp, regula (o altă lege fizică?) A unei pisici care se încadrează, care, desigur, cade întotdeauna în picioare. Atașați pâinea la spatele pisicii, astfel încât să poată vedea partea pictată. Apoi ridicați pisica cu pâinea și eliberați-o. Sistemul de pâine cu unt de pisică începe să se rotească continuu deasupra solului. Din păcate, chiar și acest dispozitiv gânditor suferă de o lipsă de frumusețe. Nu numai că untul se rupe, pisica moare după un anumit timp (cu siguranță după a noua moarte) și își pierde capacitatea de a cădea întotdeauna pe membre.

O altă mașină incredibilă a apărut recent pe Internet, dând impresia că oscilează la infinit. De fapt, sistemul se va opri în mod inevitabil în timp datorită fricțiunii dintre părțile sale individuale - adevărat, cu excepția cazului în care îi dăm ceva energie „din exterior”.

V-am adus acest articol în colaborare cu Exsisto Sapiens.

Modificat 13. 2. 2017

Note
* postulat - o prezumție care este acceptată fără dovezi. Potrivit filosofului antic Aristotel, postulatul nu poate și nu trebuie dovedit, deoarece nu cunoaștem afirmații mai profunde și mai principiale.
** astabil - nu are o stare stabilă. Monostabil are una și bistabil are două stări stabile.