“永动机”理论上可能么？
我才初一，用最简单的方法解释一下，空气的阻力，摩擦带来的能量消耗，都会使他停转，在某种极端的情况下，他是有可能的。
百度百科正解：
物理学理论告诉我们：凡是与热现象相关的物理过程，都是不可逆的。 这里的不可逆，不是绝对意义上的不可恢复，而是说：这些物理过程产生的结果不可能在不造成其他影响的情况下完全恢复。这就是大名鼎鼎的热力学第二定律。
下面给出两个热力学第二定律的表述：
1。 低温热源不可能将热量自发传递给高温热源（或不可能从低温热源将热量传递给高温热源，并不产生其他变化）
时间的表现2。不可能从单一热源吸热完全转化为机械功，并不引起其他任何变化。
可以证明两表述等价...全部
我才初一，用最简单的方法解释一下，空气的阻力，摩擦带来的能量消耗，都会使他停转，在某种极端的情况下，他是有可能的。
百度百科正解：
物理学理论告诉我们：凡是与热现象相关的物理过程，都是不可逆的。
这里的不可逆，不是绝对意义上的不可恢复，而是说：这些物理过程产生的结果不可能在不造成其他影响的情况下完全恢复。这就是大名鼎鼎的热力学第二定律。
下面给出两个热力学第二定律的表述：
1。
低温热源不可能将热量自发传递给高温热源（或不可能从低温热源将热量传递给高温热源，并不产生其他变化）
时间的表现2。不可能从单一热源吸热完全转化为机械功，并不引起其他任何变化。
可以证明两表述等价。
后一个表述有明显的工程痕迹——这来源于对蒸汽机一类将热转化为功的工程机械的研究。这些研究大都与当时那个工业革命的时代相联系，在今天已经没有太多纯理论的价值，但却有一种东西，虽然主流研究已经基本绝迹，还是有非专业学者前仆后继地加以研究，那就是第二类永动机。
第二类永动机是这样一种机器——给它一定能量，让它开始运行，接下来它可以将由于摩擦等耗散因素耗散掉的能量全部吸收，接着再将这些能量投入回机械的能量循环。这样的一个永动机如果造出，就意味着我们有办法用今天开采出的能源维持机械的永恒运动（因为一切耗散掉的能量都可以重新利用），使得世界以现今的能耗速度运行到世界末日！但热力学第二定律很明确地告诉我们：这是不可能的。
耗散掉的能量（内能）绝不能完全转化为耗散前的形式（机械功），这破坏了无论古典牛顿力学还是相对论中的，基本原理的无时间方向性。那么这是为什么呢？
熵
为了理解这一点，我们必须引入熵的概念。
由于在经典热力学中，引入熵的概念需要很多技术性内容，这里不加赘述，可以参见任何热学教本。这里只给出熵的一个性质：任何绝热（也就是孤立，不被外界所影响）热力学过程，只要初始状态和末态是平衡态（经典热力学中熵对平衡态才能定义，对于这一点的误解，曾导致了热寂说），末态的熵一定大于初态的熵。
简单说，孤立体系向着熵增加的方向发展。注意，一般热学书中会说：不可逆绝热过程熵??，可逆绝热过程熵是不变的。但其实可逆过程不是真实存在的过程——真实存在的宏观过程，只要其中分子有热运动，过程就是不可逆的。
（在超流等现象中，存在可逆宏观过程，但这时超流部分没有热运动）
但熵究竟是什么？玻尔兹曼用一个公式告诉了我们S=klnw，其中k为常数，w为热力学概率（关于物质的分子、原子运动的量，在经典热力学的情况表征体系混乱程度的量）。
他用统计方法证明了，平衡态下这个公式给出了前面所说的熵。也就是说，在经典热力学的意义下，熵意味着事物朝混乱的方向发展。当然需要指出的是，并非所有情况下，这种发展都可以称之为“混乱”。比如宇宙从远古的浓汤状态演化到现今的星系结构。
但是需要指出的是，熵并是否意味着绝对的时间箭头还并不清楚，因为越来越多的实验告诉我们：熵并非恒增。其实这并非新论，玻尔兹曼当时就前段时间一个实验实现了10^(-1)s数量级的熵减，也就是说在零点几秒的时间内，测量到了系统的熵减。
这是怎么回事呢？第一点，统计方法得到的熵增加只是平均意义上的增加，也就是说存在熵减小的概率，只是概率非常之小，以至于我们基本观察不到熵减的情形。第二，也是更有争议的一点是实际上，玻尔兹曼用统计方法证明S必定增加时，采用了分子为刚性球体的假设，并用到了近似。
这并不是很能让人信服。现代系综理论（其创始人为著名物理学家、化学家吉布斯）研究表明，必须对时间参数t或空间参数取取某些“粗化”，或者说，将我们对时间或空间观察的精度降低，才能得到熵增加的结论。
消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，故称为“第一类永动机”。在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”。
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永动机是什么
永动机是指违反热力学基本定律的永不停止运动的发动机。
有人认为永动机这个名词不是很恰当，他们说：“如飞轮之类，一旦开始运动，若无摩擦阻力作用，是可以永久继续运动下去的，这在实际上虽然不易实现，但是在道理上说得通，可以看作一种实际的极限情况。
”他们还认为：“所谓永动机并不是指这种情况，不是试图去保持永恒的运动，而是期望在没有外界能源供给，即不消耗任何燃料和动力的情况下，源源不断地得到有用的功。”事实上，这种顾虑是完全没有必要的，因为能量的转化是有方向性的，自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量。
如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来。如果这种永动机真的能够制成，那么就可以不使用任何自然能源无中生有地得到无限多的动力。在人们还没有掌握自然的基本规律时，这种想法曾经引诱许多有杰出创造才能的人，他们付出了大量的智慧和劳动，追求这种梦想的实现。
但是，现在永动机还未能发明，没有任何一部永动机被实际地制造出来，也没有任何一个永动机的设计方案能受住科学的审查。
永动机不可能存在的原因
历 史上有不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。
这种机器被称为永动机。历史上，人们提出了很多种永动机的制作方案，如本页的插图所示。虽然人们经过多种尝试，做了多种努力，但永动机无一例外的归于失败。人们把这种不消耗能量的机器叫做第一类永动机。能量守恒定律的发现，使人们进一步认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有的制造能量，因此第一类永动机是不可能造出来的。
能不能制造完全将不同种形式互相转化而无损失的热机呢？这种热机无冷凝器，只有单一的热源，它从这个单一的热源吸收的热量，可以全部用来做功，而不引起其他变化。不能！人们把这种想象中的热机称为第二类永动机。
它虽然不违反能量守恒定律，但因为机械能和内能的转化具有方向性，它也不可能实现。
永动机梦想的破灭
19世纪中叶，一系列科学工作者为正确认识热功能转化和其它物质运动形式相互转化关系做出了巨大贡献，不久后伟大的能量守恒和转化定律被发现了。
人们认识到：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，可从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递的过程中能量的总和保持不变。能量守恒的转化定律为辩证唯物主义提供了更精确、更丰富的科学基础。
有力地打击了那些认为物质运动可以随意创造和消灭的唯心主义观点，它使永动机幻梦被彻底的打破了。在制造第一类永动机的一切尝试失败之后，一些人又梦想着制造另一种永动机，希望它不违反热力学第一定律，而且既经济又方便。
比如，这种热机可直接从海洋或大气中吸取热量使之完全变为机械功。由于海洋和大气的能量是取之不尽的，因而这种热机可永不停息地运转做功，也是一种永动机。然而，在大量实践经验的基础上，英国物理学家开尔文于1851年提出了一条新的普遍原理：物质不可能从单一的热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。
这样，第二类永动机的想法也破产了。层出不穷的永动机设计方案，都在科学的严格审查和实践的无情检验下一一失败了。1775年，法国科学院宣布"本科学院以后不再审查有关永动机的一切设计"。这说明在当时科学界，已经从长期所积累的经验中，认识到制造永动机的企图是没有成功的希望的。
永动机的想法在人类历史上持续了几百年，这个神话的被驳倒，不仅有利于人们正确的认识科学，也有利于人们正确的认识世界。能量既不能凭空产生 也不能凭空消失 只能从一种形式转化成另一种形式 或者从一个物体转移到另一个物体 在转化和转移过程中 能量的总和不变 这就是能量守恒定律了 所以第一类永动机是不能做出来的。
而能量的转化和转移是有方向的，就像热量可以自发的由热的物体转移到冷的物体 但不能自发的由冷的物体转移到热的物体 而不引起其他的变化 所以第二类永动机也是不能做出来的。
各种永动机设计方案的失败，制造永动机美好梦想的破灭，对于每一个寻找永动机的人是一个不小的打击。
但是，反思这一失败的探索过程，它从反面给人类以启迪，一些科学家从这一否定的结论中开始思考，提出这样一个问题：永动机不可能制成，是不是说明自然界存在着一条法则，它使我们不可能无中生有地获得能量？也就是说自然界各种能量之间存在着一定的转化关系。
这方面的思考是能量转化和守恒原理建立的线索之一。德国著名物理学家和生理学家亥姆霍兹（H。 Helmholtz，1821—1894）就是从永动机不可能实现的这个事实入手研究发现能量转化和守恒原理的。
他在论文中写道：“鉴于前人试验的失败，人们不再询问我如何能利用各种自然力之间已知和未知的关系来创造一种永恒的运动，而是问道如果永恒的运动是不可能的，在各种自然力之间应该存在着什么样的关系？” 19世纪中叶，能量转化和守恒原理得到了科学界的普遍承认。
这一原理指出：自然界的一切物质都具有能量，对应于不同的运动形式，能量也有不同的形式，如机械运动的动能和势能，热运动的内能，电磁运动的电磁能，化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。
当运动形式发生变化或运动量发生转移时，能量也从一种形式转化为另一种形式，从一个系统传递给另一个系统；在转化和传递中总能量始终不变。 还有另外一种非常美妙的幻想，它并不违反能量转化和守恒原理。假如能把空气或海水里的热能，通过一种巧妙的机器，全部转化成我们所需要的机械功，这可以成为取之不尽、用之不竭的能源。
发明这种机器的想法，比起前面要凭空产生能量的想法聪明得多了。如果这种机器真能发明的话，还有另一好处，一方面我们可以把一种东西里面的热能取出来做功，同时还会使这种东西的温度降低。这样，我们可以在海洋上设置一些巨大的工厂，利用海水里的热能，来进行各种不同的工作，比如利用它来发电，一只轮船可以利用海水中的热量，不必烧煤或烧油，就能到世界各地去航行，这岂非美事！这可称作第二种永动机，也是不可能实现的，因为它和热力学第二定律相违背。
热力学第二定律是由无数次实践证明了的客观规律。它可以表述为：“从单一热源吸取热量使之完全变为有用的功而不产生其他影响是不可能的。”这也就是说，热机不可能有100%的效率，它要在把从高温热源吸收的一部分热量变为有用功的同时，把另一部分热量放到低温热源。
追寻永动机的失败经历，可以给我们两点启示：首先，失败的经历也有积极的科学研究价值，永动机的种种设计方案的失败，引起了人们的反思，启发了能量转化和守恒的思想，成为能量转化和守恒原理建立的思考线索之一；其次，要依据科学规律办事。
历史上追求永动机的人们，并不是因为他们没有一种良好的愿望，也不是他们缺乏刻苦钻研的精神，只是由于他们做的是违背客观规律的工作。在人们还没有认识能量传递和转化的规律之前，对那些寻求永动机的努力遭到的失败，我们只能感到遗憾，但是，如果在今天还有人去设计永动机，那他就是愚蠢的，是违反科学规律的，也是永远不会成功的。
人类利用自然,必须遵守自然规律,而不是去研制永远不能实现的永动机。
永动机骗局
史上曾经无数人痴迷于永动机的设计和制造，在热力学体系建立之前，这些人中即有科学家，也有希望借此成名发财的投机者，而热力学体系建立后，致力于永动机设计的除了希望打破现有科学体系的“民间科学家”外，更多的则是一些借永动机之名牟取钱财的骗子。
历史上著名的永动机骗局有：△自动轮骗局：1714年，德国人奥尔菲留斯声称发明了一部名为自动轮的永动机，这部机器每分钟旋转六十转，并能够将16公斤的物体提高相当的高度，当他宣布了这一消息并进行了公开实验后，名噪整个德国。
1717年一位来自波兰的州长在验看了安放自动轮的房间后，派军队把守这座房屋，40天他发现自动轮仍在转动，便给奥尔菲留斯颁发了鉴定证书。奥尔菲留斯靠展出自动轮获取了大量金钱，俄国沙皇彼得一世甚至与他达成价值10万卢布的购买协议。
最终由于奥尔菲留斯的太太与女仆发生争执，女仆愤而曝光，原来自动轮是依靠隐藏在房间夹壁墙中的女仆牵动缆绳运转的，整个事件是一个骗局。 △王洪成骗局：中国哈尔滨人王洪成曾在1984年提出一个永动机方案，他利用他设计的永动机驱动自家的洗衣机、电扇等装置运转，不久骗局被揭穿，他制作的永动机模型是用隐藏的钮扣电池驱动的一个电动马达，而供应洗衣机、电扇运转的则是暗藏在地下的电线。
1998年，王洪成的另一个骗局“水变油”被揭穿，他本人也因此入狱。 另外在1980年代的巴黎博览会上，曾展出过一种“永动机装置”：这个装置是一个不停转动的大轮子，参观博览会的观众对这架永动机非常好奇，纷纷逆旋转方向推动轮盘，以期阻止轮子的转动。
这个永动装置的设计者正是利用了观众的好奇心，让他们向后转动轮盘的动作为永动机上紧发条，维持装置的运转。此外，前国民党军队第12兵团司令官黄维，1948年在国共内战的徐蚌会战被俘之后，送至功德林战犯管理所接受“改造”，至1975年释放期间，他不顾众人异议，在所内潜心研制永动机，十分有名。
最后当然仍以失败告终。
第一类永动机
历史上有不少人有过这样美好的愿望：制造一种不需要动力的机器，它可以源源不断的对外界做功，这样可以无中生有的创造出巨大的财富来，在科学历史上从没有过永动机成功过，能量守恒定律的发现，使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有的制造能量。
因此根本不能制造永动机。它违背热力学第一定律：物体内能的增加等于物体从外界吸收的热量与物体对外界所做功的总和。
第二类永动机
曾经有人设计一类机器，希望它从高温热库（例如锅炉）吸取热量后全部用来做功，不向低温热库排出热量。
这种机器的效率不是可以达到100%了吗？这种机器不违背能量守恒定律，但是都没有成功。人们把这种只从单一热库吸热，同时不间断的做功的永动机叫第二类永动机。这种永动机不可能制成，是因为机械能与内能的转化具有方向性：机械能可以转化内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引起其它变化。
从研究永动机得到的意外收获
前已提及，英国科学家焦耳也曾被永动机这一“奇妙”的发明所吸引，并为此做了一二十年的实验，但最后他留给后世的并不是永动机，而是证明永动机不可能的“热功当量定律”，这应该算是研究永动机得到的意外收获。
斯台文是这方面的另一个例子。在他那个时代（16世纪末—17世纪初），有一种永动机是广泛被谈论着的，如图2—33所示，有14个能滚动的很重的铁球用链子连起来放在一个三棱体上。三棱体的一边比较斜，一边比较陡，且斜的一边比陡的一边长些。
永动机的制造者们相信，斜的一边上有4个重铁球，陡的一边只有两个重铁球，4个铁球的下滑力自然比两个铁球大，整个装置就会如箭头所指示的方向滑下来。一旦左边滑下去一个重球，右边一定同时补充上一个重球，左边的斜面上依然是4个重球，右边的斜面上仍只有两个重球，永远是左边的下滑力大于右边的下滑力，球链就会永远不断地运动下去。
荷兰科学家斯台文在研究这种永动机时，从经验出发判断它不可能永动，因为左边球虽多，但斜面缓，每个球产生的向下拉力小，右边球虽少，但斜面陡，每个球产生的向下拉力大，结果两边斜面向下的拉力一样大。至此，斯台文并没有停止思维，他又把该问题进一步引向深入：由于球的个数跟斜面的长度成正比，每个球都是一样重，所以各边球的总重也一定跟斜面长成正比，即下面公式成立：
这就是有名的两个斜面上力量平衡的定律。
焦耳和斯台文的发现告诉我们，对一些完全错误的理论和发明，也不应该用绝对的观点看待它们，错误中隐含有某些成功，有时候会起到意想不到的作用。究竟谁能从错误中抓到这些成功，就看各人的思维方法了。
永动机的新希望
永磁永动机（本文作者；陈子顺 湖南省湘潭市城正街167号 2009。5。16公开）
永磁是一种能，是一种目前无法用量来计算说明的能，它取之不尽，用之不完。
众所周知，磁场有同极相斥、异极相吸的特性，两磁极中心相对距离越近，产生的斥（吸）力就越大，反之就越小。
根据上述特性，用图解分析磁体在两异极磁体之间运动的关糸。如图①，当磁体N1、N2、S磁力等量、截面等同、相对间隙为零，N1与N2偏离了磁极中心向箭头方向至虚线位移动时，N1与N2排斥面积和磁力相对减小、N1与S吸引的面积和磁力在等同的增加，此时N1磁能损耗相对为零，功率输出最大而恒定，这是因为磁体内能是相等，即引力能和斥力能是相等的。
这就是磁体斥吸损耗原理。这种运动力为始力。
根据斥吸损耗原理，可以分析1+1≠2的永磁电机强大的损耗，如图②是一组永磁直流电机绕线图，数字是标示线圈，字母是标示各小磁极，ABCDEF代表六个小磁极组成一个主磁极N极，JHILKQ组成S极，“+、-”标示电源正负极。
图③是解析图②的。从图②中可看出，通电后⒈至⒍线圈产生N极，⒎至⒓是线圈产生S极，从解析图③看A小磁极上六个线圈有⒋个产生N极、两个产生S极，只有C小磁极六个都是N极，根据电磁学，在同一铁芯上，同一方向不可能同时产生两个磁极，结论是A小磁极只有两个N极，B小磁极有个四N极，D小磁极也是四个N极，E小磁极有两个N极，可F小磁极上就没有，这是因为磁极抵消了，实验也证明主磁极中间很强，两边逐渐弱（图④N1磁力分布），从图③中分析可看出，纯电能损耗是50%。
这是其一。其二，除了气间、电阻省耗外，还有提前角损耗，也就是说两同极（异极）磁极中心不能对齐，否则就不能定向（有可能反转）。其三是斥吸损耗，如图④，当N1移动时，因为主磁两边磁力较弱，N1对S的吸力也相对较弱，再加上N2与S有一定的间隙，斥吸损耗就更大。
其运动力由始力逐渐减小，所以，换向极越多，省耗就越小。
在近几年，永磁无刷直流电机虽然提高效率，能达到90%多，但还是有很多的损耗，如图⑤是永磁无刷直流电机的绕线原理图。图⑥是当A接通正电源，B接通负电源时的磁场分布，⒈号线圈内的⒈⒉⒊小磁极是N极，⒉号线圈内⒊⒋⒌小磁极是S极，然而，⒊和⒍小磁极不能同时产生两种磁极而抵消，或是中性，也就说明电能损耗了。
根据上述斥吸省耗原理，其运动磁体的输出功率就不是最大的、恒定的。当运动到图⑦位时换向，由A接通正电源，C接通负电源时，此时如图⑧，⒈号线圈内⒉⒊小磁极是N极，⒊号线圈内⒋⒌小磁极是S极，⒈⒋⒎小磁极是中性。
以此类推，当C接通负电源，B接通正电源时，⒉⒌⒏小磁极也是中性，由此就可得出结论：永磁无刷直流电机除了间隙、电阻损耗外，其纯电能省损耗是三分之一，相应斥吸损耗也是三分之一，与上述有刷电机比较，斥吸损耗大。
其运动力也是由始力逐渐减小 如果说磁力是保守场，那么，无刷电机不计算间隙损耗、斥吸损耗、电阻损耗，只算66%有用能，又怎么达到90%多效率？由此可得出结论 电磁力加永磁力是相对等于数学1+1=2，根据上述分析论证，如解决了强大的损耗，就能实现输出功率超过100%。
磁力永动机是利用永磁力作能源，根据数学1+1=2的逻辑，借助电磁体的换向特性、用电子器件换向的方法、和能量守恒原理构成一种的机械，然后再带动发电机自供自给的方法保持永动的。如图10。当G1。
G2导通时，其它功率管都断开，A线圈工作，如图11中 小磁极产生N磁场，3。4小磁极产生S磁场。当图11中N磁体移动到图12位置时，G3。G4导通,其它功率管断开，B线圈工作，如图12中 小磁极产生N磁场，1。
4。5小磁极产生S磁场。当图12中N磁体移动到图13位置时,G5。G6导通,其它功率管断开，A线圈换向工作，如图13中3。4小磁极产生N磁场, 小磁极产生S磁场。以此类推来驱动转子转动。
参考资料
永动机和热力学基本定律
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