淺論能量與永動(dòng)機(jī)

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1、淺論能量與永動(dòng)機(jī)耿春玉摘要：不消耗任何能量而工作的永動(dòng)機(jī)是不存在的，但消耗取之不盡、用之不竭能量的永動(dòng)機(jī)是存在并且可以造出的。太陽(yáng)能計(jì)算器、太陽(yáng)能路燈以及太陽(yáng)能熱水器等都是利用太陽(yáng)能不停的循環(huán)工作的。這些就是直接消耗太陽(yáng)能的永動(dòng)機(jī)。長(zhǎng)江黃河上的水力發(fā)電機(jī)、我國(guó)西部地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及地球上的生命等都是靠消耗太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的二次能源來(lái)工作的永動(dòng)機(jī)。通常情況下，內(nèi)能是分散的，無(wú)法利用其做功，磁場(chǎng)可以把內(nèi)能集中，對(duì)外做功，把磁體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，近而制造出消耗內(nèi)能的永動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵詞：能量守恒定律；取之不盡、用之不竭；永動(dòng)機(jī)17

2、世紀(jì)到18世紀(jì)，永動(dòng)機(jī)最為流行。人們非?？释斐鲆环N不需耍消耗任何能量而永遠(yuǎn)不停工作的機(jī)器。能量守恒定律的誕生使創(chuàng)造這種永動(dòng)機(jī)的夢(mèng)想被徹底打碎。根據(jù)能量守恒定律，機(jī)器不消耗能量而不停的工作是不可能的，但如果機(jī)器工作時(shí)消耗一種能量，而這種能量是取之不盡、用之不竭的，那么機(jī)器就會(huì)通過(guò)消耗這種能量永不停息的工作，成為名符其實(shí)的永動(dòng)機(jī)。太陽(yáng)能是當(dāng)今社會(huì)的新能源，在人類看來(lái)，它是取Z不盡的。我們平常用的太陽(yáng)能鐘表、太陽(yáng)能計(jì)算器、太陽(yáng)能路燈以及太陽(yáng)能熱水器等都是利用太陽(yáng)能不停的循環(huán)工作的。這些就是直接消耗太陽(yáng)能的永動(dòng)機(jī)。冇些能量

3、是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的二次能源，它們都是可再生的，是用之不竭的。如：江河的水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。地球上任何地方都在吸收太陽(yáng)的能量，但是由于地而各個(gè)部位受熱升溫的不均勻性，空氣的冷曖程度就不一樣，于是，暖空氣膨脹變輕后上升，冷空氣冷卻變重后下降，這樣冷暖空氣便產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)，形成了風(fēng)，這就是風(fēng)能；地球表面的一部分水吸收太陽(yáng)能后經(jīng)過(guò)蒸發(fā)形成水蒸汽，含冇大量水蒸汽的暖濕氣流從地面升起，遇到冷空氣就形成降西，當(dāng)雨水卜?到陸地上后，逐漸匯聚在一起，形成江河屮奔騰的水流，這就是水能。隨著太陽(yáng)和地球的運(yùn)轉(zhuǎn)，四季更替，風(fēng)能和水能不斷由

4、太陽(yáng)能產(chǎn)生?？肯倪@些能量來(lái)工作的機(jī)器也都是不停工作的永動(dòng)機(jī)，例如：長(zhǎng)江黃河上的水力發(fā)電機(jī)、我國(guó)西部地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)等，它們都在不停的循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。生物質(zhì)能是由生命物質(zhì)提供的能量。這種能量是綠色植物通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存能量的冇機(jī)物而得到的。各種木柴、糧食、動(dòng)植物遺體以及由它們制成的食品、酒精、生物柴油中所含的能量就是生物質(zhì)能。由于光合作用周而復(fù)始，不會(huì)終止，是生物質(zhì)能的不竭源泉，因此以生物質(zhì)能為燃料的機(jī)器就能不停的轉(zhuǎn)動(dòng)工作。人類等各種動(dòng)物就是通過(guò)消耗食物中的生物質(zhì)能來(lái)不斷的補(bǔ)充能量，從而不停的活動(dòng)工作，維持

5、生命。因此，每個(gè)生命就是一臺(tái)靠消耗生物質(zhì)能來(lái)工作的“機(jī)器”。生命是永恒的，地球上的所有生命合在一起就是一臺(tái)消耗生物質(zhì)能，勇往直前、不停運(yùn)轉(zhuǎn)的巨型永動(dòng)機(jī)。內(nèi)能是物體內(nèi)部所冇分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和。任何物體在任何情況卜?都有內(nèi)能，且內(nèi)能是應(yīng)有盡有的。能否制作出靠消耗內(nèi)能來(lái)工作的機(jī)器呢？利用磁場(chǎng)做功可以將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，近而制造出消耗內(nèi)能的永動(dòng)機(jī)。請(qǐng)看下面的實(shí)驗(yàn)，如圖1：有大小兩個(gè)磁鐵，大磁鐵甲固定，左S極，右N極；小磁鐵乙開(kāi)始吋在最上端的A位置，上S極下N極。讓小磁鐵乙從A位置沿圖所不軌跡A—B—C-*D

6、~*E—A循環(huán)移動(dòng)。從A-*B-*C~*D運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向垂直，故磁場(chǎng)力對(duì)小磁鐵不做功或做功很少。到達(dá)D位置后，由于大小磁鐵排斥，月?磁性較強(qiáng)，磁場(chǎng)力把小磁鐵由D位置推到E位置，對(duì)小磁鐵做功。周而復(fù)始，磁場(chǎng)力不斷對(duì)小磁鐵做功。這樣-就會(huì)發(fā)現(xiàn)，大小磁鐵的溫度降低，內(nèi)能減少。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明：通常情況下，內(nèi)能是分散的，無(wú)法利用其做功，磁場(chǎng)可以把內(nèi)能集屮，對(duì)外做功，把磁體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。磁體的內(nèi)能可以通過(guò)熱傳遞源源不斷的得到補(bǔ)充，因此磁鐵就能可以不停的對(duì)外做功。根據(jù)這個(gè)原理，再經(jīng)過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)，就能制造出利用磁場(chǎng)做功，依

7、靠?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化出的機(jī)械能為動(dòng)力的機(jī)器。下面是利用這個(gè)原理設(shè)計(jì)制作的兩個(gè)不太完善的永動(dòng)機(jī)。如下圖2和圖3,它們都由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是一個(gè)固定的環(huán)形磁體，內(nèi)部為N極，外部為S極。轉(zhuǎn)了是根據(jù)磁場(chǎng)力作用的特點(diǎn)制成的可繞摩擦力很小的屮軸轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)彎曲的小磁體，分別用ABCD來(lái)表示,口固定在轉(zhuǎn)軸上，它們的磁極如圖所示。由于同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，對(duì)磁體A來(lái)說(shuō)，它受到左側(cè)定子對(duì)它的吸引力和右側(cè)定子對(duì)它的排斥力，這樣它獲得向左的動(dòng)力，轉(zhuǎn)子開(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同理，磁體BCD也獲得使轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力。由于這四個(gè)小磁體

8、轉(zhuǎn)到任何位置，都會(huì)獲得使轉(zhuǎn)了繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，所以轉(zhuǎn)子會(huì)不停的轉(zhuǎn)下去。如此，靠消耗內(nèi)能的永動(dòng)機(jī)誕生了?？傊幌娜魏文芰慷ぷ鞯挠绖?dòng)機(jī)是不存在的；但消耗取之不盡、用之不竭能量的永動(dòng)機(jī)是存在并且可以造出的。（永溯幾圖3）注:(1)以上大小磁體均可由電磁鐵磁化制出。(2)紅色代表N極，黃色代表S極。15069212176電話：13475167169