Вечный двигатель

                                   Вечный двигатель

Вечный  двигатель (лат. Perpetuum Mobile) — устройство, по задумке автора способное вырабатывать халявную энергию само по себе. В позапозапрошлом веке французская академия наук запретила регистрировать вечные двигатели — это противоречило закону сохранения энергии. А также запретила регистрировать упавшие с неба камни — это противоречило здравому смыслу. Прошло сто лет и выяснилось, что камни с неба, хоть и редко, но всё-таки падают.

 История создания вечного двигателя насчитывает уже много веков. За это время были изобретены тысячи различных вариантов вечного двигателя. С конструкцией и историей изобретения наиболее известных из них можно ознакомиться в соответствующей статье в Педивикии. Существует также альтернативная теория, согласно которой все вечные двигатели работают на человеческой глупости, преобразовывая плохое образование в переменный ток. Виды вечных двигателей

Причины возникновения 

В большинстве  случаев причиной возникновения  вечных двигателей является вечная страсть  к халяве.

Бывают  и случаи добросовестного заблуждения. Вот, например, цитата из книги Круглякова «Учёные с большой дороги»:  

А речь, как объясняется позже, шла об опыте, когда нагретый шарик сам  собой катится по круговым металлических рельсам. Это позже стало одним из распространённых примеров псевдовечных двигателей. Разгадка в том, что от температуры рельсы расширяются, появляется выступ, с которого шарик скатывается. То есть, перед нами — не вечный двигатель, а тепловой двигатель с твёрдым рабочим телом.

Вечный двигатель своими руками

Вечный двигатель из пластмассовой колбы, деревяшки и трубки 
 
Информацию о таком двигателе я нашёл в статье Лихачёва "Как построить вечный двигатель своими руками", опубликованную в журнале "Юный техник" за 1997год, №11. Похожий двигатель также описывал Альберт Вейник в своей книге "Термодинамика реальных процессов". Я пришёл к идее такого двигателя самостоятельно ещё до того, как прочитал статью Лихачёва и книгу Вейника, хотя построил позже. А эти статьи послужили мне доказательством того, что я нахожусь на правильном пути. Лихачёв и Вейник пытались объяснить работу двигателя нарушением второго начала термодинамики. Мне кажется, что они в этом вопросе ошибались, и никакого нарушения термодинамики здесь не происходит, а работает гравитационное поле.  
 
Берём обычную пластмассовую колбу от кваса, фанты, кока-колы и разрезаем её на две половинки: нижнюю и верхнюю. В нижней половинке устанавливаем деревянную перегородку, сделанную из лиственных пород (если делать из хвойных пород, работать будет много хуже). Волокна в перегородке обязательно должны идти в вертикальном направлении снизу вверх. В перегородке должно быть отверстие с затычкой. Также должна быть тонкая трубка, идущая с самого низа колбы через перегородку в верхнюю часть. Все места между трубкой и деревом, между деревом и колбой необходимо надёжно уплотнить, чтобы воздух не мог проходить даже сквозь самые маленькие щели. Открываем затычку и наливаем в нижнюю часть колбы столько лекгоиспаряемой жидкости, чтобы самый нижний срез трубки находился уже в жидкости, но при этом уровень жидкости не достигал дерева. То есть необходимо сохранить воздушную прослойку между деревом и жидкостью. Закрываем плотно отверстие затычкой, наливаем немного этой же жидкости на дерево сверху и плотно насаживаем верхнюю половину колбы на нижнюю. Ставим конструкцию в тёплое место и ждём. Через некоторое время (может пройти от нескольких минут до нескольких дней в зависимости от используемой жидкости и температуры окружающей среды) из трубки сверху начнёт капать жидкость.  
 
Я объясняю работу этой конструкции следующим образом. Жидкость проходит через древесные капилляры сверху вниз и тогда воздушная прослойка под деревом оказывается со всех сторон окружена жидкостью. Под действием окружающего тепла жидкость начинает в это прослойку испаряться и сверху и снизу. Но одновременно с испарением начинается конденсация уже испарившихся паров обратно в жидкость. Через некоторое время наступает равновесие, когда количество испарившихся молекул равно количеству сконденсировавшихся. Если никакая посторонняя сила на молекулы пара не действует, тогда каждая молекула имеет одинаковую вероятность уйти обратно в жидкость как вниз, так и вверх. Но если действует посторонняя сила (гравитация), тогда на беспорядочное броуновское движение паровых молекул накладывается их медленный дрейф в сторону этой силы. И каждая молекула приобретает большую вероятность сконденсироваться вниз, чем вверх. Если, скажем, из верхнего и нижнего слоёв жидкости поступило в пар по 100 молекул, то назад на нижний уровень уйдёт 101 молекула, а на верхний уровень уйдёт 99. Иными словами, начинается медленный переток жидкости через паро-воздушную прослойку вниз под действием силы тяжести. Уровень жидкости под деревом поднимается, давление воздуха растёт, он выталкивает жидкость в трубку и та через трубку поступает в верхний отсек. А потом снова просачивается через капилляры, испаряется, проходит через воздушную прослойку, конденсируется и т.д. Так происходит круговорот жидкости в установке. Если установить под падающими из трубки каплями колёсико, оно начнёт вращаться.  
 
Здесь происходит одновременно два процесса: перенос вещества гравитацией сверху вниз и перенос тепла теплопроводностью снизу вверх. Преобладание конденсации над испарением на нижнем уровнем паро-воздушной прослойки увеличивает температуру в этом месте. А преобладание испарения над конденсацией на верхнем её уровне уменьшает температуру. Возникает разность температур и тепловой поток снизу вверх, который испаряет новые порции жидкости сверху. Если вкрутить в нижнюю поверхность дерева многочисленные металлические болты так, чтобы их головки находились в жидкости, тогда тепло будет передаваться не через паро-воздушную смесь низкой теплопроводности, а через металл высокой теплопроводности. Это интенсифицирует передачу тепла и весь процесс испарения-конденсации.  
 
Ещё большего улучшения работы установки можно достичь, если полностью удалить воздух из прослойки под деревом, оставив здесь один лишь пар (то есть сделав прослойку чисто паровой). Дело в том, что воздух будет увлекаться паровым потоком и накапливаться на нижнем уровне жидкости. Увеличение его парциального давления в этом месте означает уменьшение парциального давления пара, и тогда температура конденсации падает. Значит, снижается температурный напор через паро-воздушную прослойку и установка работает хуже. Для удаления воздуха надо сделать специальную трубку из воздушной прослойки через стенку колбы наружу и ещё до начала работы слегка нагреть нижнюю часть колбы. Тогда жидкость будет испаряться и пар станет через трубку выходить наружу, увлекая с собой воздух. Через некоторое время воздуха в прослойке не останется. 
 
Я в качестве жидкости использовал вначале фреон. И он работал очень даже неплохо, капли начинали капать из трубки в верхнем отсеке уже через полчаса после окончания сборки. Но у фреона оказался необычный побочный эффект. Пластмасса колбы про контакте с ним стала помаленьку съёживаться и за ночь колба ужалась чуть ли не вдвое. В такой колбе уже ничего не работало, пришлось её выбрасывать и делать всё заново. Поэтому потом я перешёл на обычный бензин. Он работал намного хуже фреона, но пластмасса от него не коробилась. Установка с бензином начинала работать в 3-4 часа дня, когда температура летнего дня поднималась до 40 градусов, и работала до тех пор, пока держалась такая температура. А потом останавливалась и начинала работать снова лишь на следующий день. Такая особенность может привести к ошибочному мнению, будто здесь преобразуется тепло окружающей среды, и как раз такой вывод сделали Лихачёв с Вейником. На самом деле окружающее тепло служит всего лишь своеобразным аккумулятором для запуска в работу (мы в машине тоже для запуска мотора используем аккумулятор). Чем больше будет окружающая температура, тем больше испарится жидкости в самом начале работы и тем эффективнее установка будет действовать. А при низкой температуре самого начального испарения не происходит и установка не работает.  
 
Конечно, мощность такой установки настолько мала, что никакого практического применения от неё ждать не стоит. Она может послужить лишь наглядным доказательством того факта, что вечный двигатель построить можно. Но надо сразу сказать, что это будет не вечный двигатель 1го рода, производящий полезную работу в самом настоящем смысле из пустоты, а вечный двигатель 2го рода, извлекающий энергию из окружающей среды. В данном случае такой окружающей средой будет гравитационное поле планеты.