ps： 永動機是指違反熱力學基本定律的不能實現的發動機。理想中是可以一直運動從而對外一直做功，永不停止的機器。
一 ﹑永動機
永動機是指違反熱力學基本定律的不能實現的發動機。理想中是可以一直運動從而對外一直做功，永不停止的機器。
不消耗能量而能永遠對外做功的機器，它違反了熱力學第一定律，故稱為“第一類永動機”。在沒有溫度差的情況下，從自然界中的海水或空氣中不斷吸取熱量而使之連續地轉變為機械能的機器，它違反了熱力學第二定律，故稱為“第二類永動機”。永動機這個名詞不是很恰當。如飛輪之類，一旦開始運動，若無摩擦阻力作用，是可以永久繼續運動下去的，這在實際上雖然不易實現，但是在道理上得通，可以看作一種實際的極限情況。所謂永動機並不是指這種情況，不是試圖去保持永恒的運動，而是期望在沒有外界能源供給，即不消耗任何燃料和動力的情況下，源源不斷地得到有用的功。如果這種永動機真的能夠製成，那麼就可以不使用任何自然能源無中生有地得到無限多的動力。在人們還沒有掌握自然的基本規律時，這種想法曾經引誘許多有傑出創造才能的人，他們付出了大量的智慧和勞動，追求這種夢想的實現。但是，沒有任何一部永動機被實際地製造出來，也沒有任何一個永動機的設計方案能受住科學的審查。
1﹑原因
曆史上有不少人希望設計一種機器，這種機器不消耗任何能量。卻可以源源不斷地對外做功。這種機器被稱為永動機。曆史上。人們提出了很多種永動機的製作方案。如本頁的插圖所示。雖然人們經過多種嚐試，做了多種努力，但永動機無一例外的歸於失敗。人們把這種不消耗能量的機器叫做第一類永動機。能量守恒定律的發現，使人們進一步認識到：任何一部機器，隻能使能量從一種形式轉化為另一種形式，而不能無中生有的製造能量，因此第一類永動機是不可能造出來的。
能不能製造完全將不同種形式互相轉化而無損失的熱機呢？這種熱機無冷凝器，隻有單一的熱源。它從這個單一的熱源吸收的熱量，可以全部用來做功，而不引起其他變化。不能！人們把這種想象中的熱機稱為第二類永動機。
﹑夢想
永動機的想法起源於印度，公元一千二百年前後，這種思想從印度傳到了伊斯蘭教世界，並從這裏傳到了西方。在歐洲，早期最著名的一個永動機設計方案是十三世紀時一個叫亨內考的法國人提出來的。如圖所示：輪子中央有一個轉動軸，輪子邊緣安裝著1個可活動的短杆，每個短杆的一端裝有一個鐵球。方案的設計者認為，右邊的球比左邊的球離軸遠些。因此，右邊的球產生的轉動力矩要比左邊的球產生的轉動力矩大。這樣輪子就會永無休止地沿著箭頭所指的方向轉動下去。並且帶動機器轉動。這個設計被不少人以不同的形式複製出來，但從未實現不停息的轉動。仔細分析一下就會發現，雖然右邊每個球產生的力矩大，但是球的個數少，左邊每個球產生的力矩雖，但是球的個數多。於是，輪子不會持續轉動下去而對外做功，隻會擺動幾下，便停在右圖中所畫的位置上。後來，文藝複興時期意大利的達.芬奇（lenardvini，一四五二年--一五一九年）也造了一個類似的裝置，他設計時認為，右邊的重球比左邊的重球離輪心更遠些，在兩邊不均衡的作用下會使輪子沿箭頭方向轉動不息，但實驗結果卻是否定的。達.芬奇敏銳地由此得出結論：永動機是不可能實現的。事實上，由杠杆平衡原理可知，上麵兩個設計中，右邊每個重物施加於輪子的旋轉作用雖然較大，但是重物的個數卻較少。精確的計算可以證明，總會有一個適當的位置，使左右兩側重物施加於輪子的相反方向的旋轉作用（力矩）恰好相等，互相抵消，使輪子達到平衡而靜止下來。 流水的落差可以推動水輪機對外提供動力，能否用流水來設計永動機呢？十六世紀七十年代，意大利的一位機械師斯特爾又提出了一個永動機的設計方案。他在設計時認為，由上麵水槽流出的水，衝擊水輪轉動，水輪在帶動水磨轉動的同時，通過一組齒輪帶動螺旋汲水器，把蓄水池裏的水重新提升到上麵的水槽中。他想，整個裝置可以這樣不停地運轉下去，並有效地對外做功。實際上，流回水槽的水越來越少，很快水槽中的水就全部流進了下麵的蓄水池，水輪機也就停止了轉動。浮力也是設計永動機的一個好幫手。是一個著名的浮力永動機設計方案。一連串的球，繞在上下兩個輪子上，可以像鏈條那樣轉動。右邊的一些球放在一個盛滿水的容器裏。設計者認為，右邊如果沒有那個盛水的容器，左右兩邊的球數相等，鏈條是會平衡的。但是，現在右邊這些球浸在水裏，受到了水的浮力，就會被水推著向上移動，也就帶動整串球繞上下兩個輪子轉動。上麵有一個球露出水麵。下麵就有一個球穿過容器底，補充進來。 這樣的永動機也沒有製成，是不是因為要下麵的球能夠通過容器底，而又不能讓水漏出來，製造起來技術上有困難呢？技術上的困難並不是主要問題，主要問題還是出在設計的原理上。當下麵的球穿過容器底的時候，它和容器底一樣，要承受上麵水的壓力，而且是因為在水的最下部，所以它受到的壓力很大。這個向下的壓力，就會抵消上麵幾個球所受的浮力，這個水動機也就無法永動了。 此外，人們還提出過利用輪子的慣性，細管子的毛細作用，電磁力等獲得有效動力的種種永動機設計方案，但都無一例外地失敗了。其實，在所有的永動機設計中，我們總可以找出一個平衡位置來，在這個位置上，各個力恰好下互抵消掉，不再有任何推動力使它運動。所有永動機必然會在這個平衡位置上靜止下來，變成不動機。 從哥特時代起，這類設計方案越來越多。17世紀和18世紀時期，人們又提出過各種永動機設計方案，有采用“螺旋汲水器”的，有利用輪子的慣性、水的浮力或毛細作用的，也有利用同性磁極之間排斥作用的。宮廷裏聚集了形形色色的企圖以這種虛幻的發明來掙錢的方案設計師。有學識的和無學識的人都相信永動機是可能的。這一任務像海市蜃樓一樣吸引著研究者們，但是，所有這些方案都無一例外的以失敗告終。他們長年累月地在原地打轉，創造不出任何成果。通過不斷的實踐和嚐試，人們逐漸認識到：任何機器對外界做功，都要消耗能量。不消耗能量，機器是無法做功的。這時的一些著名科學家斯台文、惠更斯等都開始認識到了用力學方法不可能製成永動機。(未完待續。。)