: ※ 引述《s27052705 (小飽)》之銘言
: : 各位相信永動機這種東西嗎?
: : 剛剛點開YT看影片被這個標題吸引
: : 某位老師打臉了一位說要做出永動機的學生
: : 光一個能量守恆定律就打趴那位學生的臉
: : 所以現在還有人相信永動機這種東西嗎?
本來覺得是理工組很基本的問題,
後來想到我也曾遇到一些基本法律問題, 還好有熱心文組幫忙,
所以來回饋一下網路社群~
下面深夜物理時間, 給睡不著的鄉民助眠一下.
我盡量用純文字, 不用方程式來解說.
為什麼沒有永動機?
1) 第一個答案是熱力學第一定律, 也就是我們熟悉的能量守恆:
封閉系統的內能變化加上對外做功, 必定等於系統的熱能變化
也就是說假使有一種, 在封閉系統只靠自己內能做功的"偽永動機"
在對外做功的過程, 必定減少自己內能,
同時還發散熱能到環境中,
最後內部能量沒了他並定要停下來.
2) 第二答案在熱力學第二定律
卡諾原理 (Carnot's principle)_
任何運作在兩個熱庫(heat reservoir)間的引擎, 其最高效率是可逆循環的引擎效率,
而這最高效率, 僅跟兩個熱庫個別的溫度比值有關.
也就是說, 熱能沒辦法完全轉換為對外做功.
儘管能量守恆不禁止熱能跟其他能量轉換,
但這個熱力學第二定律限制了熱能轉成其他能量的最大效率.
這代表著任何封閉系統的機械或引擎,
只要在做功過程有摩擦耗損產生的熱能,
那這些熱能一定沒辦法100%回收, 一定會有一些跑到環境裡浪費掉了.