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1、一、热力学第一定律一、热力学第一定律实质实质 能量守恒与能量守恒与转换定律定律 能量既不能凭空能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化化为另一种形式，或者从一个物体另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在移到另一个物体，在转移和移和转化化的的过程中，能量的程中，能量的总量不量不变。表述表述 热能可以从一个物体能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互能量相互转换，在，在传递和和转换过程中，能量的程中，能量的总不不变。 不消耗能量就可以作功的不消耗能量就可以作功的 第一类永动机第一类永动
2、机 不可能不可能实现。实现。第一类永动机第一类永动机某物某物质循循环一周回复到初始状一周回复到初始状态，不吸，不吸热而向外放而向外放热或作功。或作功。这种机器不消耗任何能量，却种机器不消耗任何能量，却可以源源不断的可以源源不断的对外做功。外做功。永动机的历史永动机的历史大约在大约在280年前，有位德国博士奥尔菲留斯发明了一个年前，有位德国博士奥尔菲留斯发明了一个“永动机永动机”自动轮。自动轮。1717年，波兰国王把这位博士请到了波兰，并年，波兰国王把这位博士请到了波兰，并派了一位名叫格森派了一位名叫格森卡赛尔斯基的州长鉴定卡赛尔斯基的州长鉴定其真伪。这位州长为奥尔菲留斯创造了条件，把安装机器的
3、房子其真伪。这位州长为奥尔菲留斯创造了条件，把安装机器的房子与四周隔离。与四周隔离。1717年年11月月12日，自动轮安装完毕，开始转动。日，自动轮安装完毕，开始转动。州长亲自锁上了门，贴上了封条，派了两名卫兵昼夜看守这座房州长亲自锁上了门，贴上了封条，派了两名卫兵昼夜看守这座房子。两周以后州长亲自启封开锁，看到轮子还在转动，于是再次子。两周以后州长亲自启封开锁，看到轮子还在转动，于是再次上锁加封，又过了上锁加封，又过了40天。天。1718年年1月月4日再次开封，轮子还在转。日再次开封，轮子还在转。这位认真的州长还不放心，又观察了两个月，看到了轮子确实这位认真的州长还不放心，又观察了两个月，看
4、到了轮子确实“永动永动”。于是州长就给奥尔菲留斯颁发了鉴定证书，从此以后奥。于是州长就给奥尔菲留斯颁发了鉴定证书，从此以后奥尔菲留斯名声大噪，他周游欧洲列国展出他的自动轮，卖票赚了尔菲留斯名声大噪，他周游欧洲列国展出他的自动轮，卖票赚了许多钱，并得到各国大人物的褒奖和舆论界的赞扬。消息传到俄许多钱，并得到各国大人物的褒奖和舆论界的赞扬。消息传到俄国，彼得大帝对该发明极感兴趣，派了一位专使苏马赫找奥尔菲国，彼得大帝对该发明极感兴趣，派了一位专使苏马赫找奥尔菲留斯谈判，想连人带机器买到俄国去。奥尔菲留斯开价是留斯谈判，想连人带机器买到俄国去。奥尔菲留斯开价是10万卢万卢布！苏马赫向彼得大帝汇报了两
5、个情况：一是他看到轮子真的不布！苏马赫向彼得大帝汇报了两个情况：一是他看到轮子真的不停地转，二是介绍了法国和英国学者的看法，他们无论如何也不停地转，二是介绍了法国和英国学者的看法，他们无论如何也不相信相信“水动机水动机”是真的，因为它从根本上是违背科学原理的。因是真的，因为它从根本上是违背科学原理的。因此，彼得大帝迟迟未下决心用此，彼得大帝迟迟未下决心用10万卢布巨款去买这个自动轮，他万卢布巨款去买这个自动轮，他想在想在1725年亲自去欧洲看看，但后来由于他去世了，终归没有年亲自去欧洲看看，但后来由于他去世了，终归没有看到这个看到这个“永动机永动机”。奥恩库尔的永动机模型奥恩库尔的永动机模型据
6、说，据说，13世纪有一个法国人叫奥恩库尔的，他在一个轮子的边缘上世纪有一个法国人叫奥恩库尔的，他在一个轮子的边缘上等间隔地安装了等间隔地安装了12根可活动的锤杆。根可活动的锤杆。他设想一旦轮子被启动他设想一旦轮子被启动,由于轮子右边的各个重锤距轮轴更远些由于轮子右边的各个重锤距轮轴更远些,就会就会驱动轮子按箭头方向永不停息地转动下去。驱动轮子按箭头方向永不停息地转动下去。滚珠永动机滚珠永动机 滚珠永动机是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滚珠永动机是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。设计者本以为在两边重球的作用下会使轮子失去平衡而转动不息，但
7、试的地方。设计者本以为在两边重球的作用下会使轮子失去平衡而转动不息，但试验的结果却是否定的。验的结果却是否定的。软臂永动机软臂永动机软臂永动机的臂可以弯曲。臂上有槽，小球沿凹槽滚向伸长的臂端，使力矩增软臂永动机的臂可以弯曲。臂上有槽，小球沿凹槽滚向伸长的臂端，使力矩增大。转到另一侧，软臂开始弯曲，向轴心靠拢。设计者认为这样可以使机器获大。转到另一侧，软臂开始弯曲，向轴心靠拢。设计者认为这样可以使机器获得转矩。然而，他没有想到力臂虽然缩短了，力却增大了，转轮只能停止在原得转矩。然而，他没有想到力臂虽然缩短了，力却增大了，转轮只能停止在原地地阿基米德螺旋永动机阿基米德螺旋永动机把水从蓄水池里汲到上
8、面的水槽里，让它冲击水轮使之转动，轮子在带动水磨的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，整台机械同时，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，整台机械就可以永不停息地运转下去。这样的设计当然也必然以失败告终。因为即使没有就可以永不停息地运转下去。这样的设计当然也必然以失败告终。因为即使没有摩擦力，从水槽中流下的水的冲力摩擦力，从水槽中流下的水的冲力,也不足以既带动水磨工作也不足以既带动水磨工作,又带动汲水器把全又带动汲水器把全部流下的水重新汲回到原来的高度。部流下的水重新汲回到原来的高度。1570年，意大利的泰斯尼尔斯，提出用磁石的吸力可以实现永动机。年，意大利的泰斯尼尔斯，提出用磁石的吸力可以实现永动机。A是一个磁是一个磁石，铁球石，铁球G受磁石吸引可沿斜面滚下去，滚到上端的受磁石吸引可沿斜面滚下去，滚到上端的E处，从小洞处，从小洞B落下，经曲落下，经曲面面BFC返回，复又被磁石吸引，铁球就可以沿螺旋途径连续运动下去。返回，复又被磁石吸引，铁球就可以沿螺旋途径连续运动下去。磁力型永动机磁力型永动机浮力型浮力型浸润型浸润型
