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物理学中有一个比较抽象的专业术语：永动机，我们来分析一下。本文从永动机的概念、第一类永动机和第二类永动机来详细解释。

永动机的概念

这里的永动机和字面意思不一样，并不是“永远运动的机器”就叫永动机。严谨的定义是：不消耗能量而能永远对外做功的机器。

请注意“做功”二字。我们在必修1中讲到过：如果没有外界阻力作用下，小滑块将保持匀速直线运动，永远不停的运动下去。这样的“永远运动”的模型，不属于永动机的范畴。

所谓永动机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，源源不断地向外界做功。

永动机是对能量转化与守恒定律的否定，因此它是不可能实现的。

永动机不可能发明出来，这是我们现在公认的事实。但是在人类研究自然科学的初期，很多工程师甚至是物理科学家都并没有意识到这一点。很多人希望制造出“不需要消耗任何燃料”，不断运转，能给生产和生活带来便利的机器，但是很可惜都失败了。

现在去看他们的努力，是不是有一点卖萌的感觉？起码笔者在写这篇文章的时候是这样感觉的，但是在当时的技术和物理基础的条件下，他们对自然科学的研究与尝试努力也是值得肯定的；尝试制造永动机从反面来说，也对物理学也做出了相应的贡献。无数次尝试研究、设计出永动机的失败案例，也进一步从反面来验证了当时还未知的能量转化与守恒定律。我们下面来介绍两类永动机。

第一类永动机

英文名称：perpetual-motion machine of the first kind

某机器循环一周回复到初始状态，不吸热而向外放热或作功，这叫“第一类永动机”。这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断的对外做功。第一类永动机违反热力学第一定律，因此不可能存在；即不需输入能量便能永远对外做功 的动力机械是不可能存在的。

第二类永动机

英文名称：perpetual-motion machine of the second kind

第二类永动机违反了热力学第二定律，指的是只需从单一热源吸收热能便能永远对外做功的动力机械。

从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机称为第二类永动机。

只有单一的热源，它从这个单一热源吸收的热量，可以全部用来做功，而不引起其他变化。我们把这种想象中的热机称为第二类永动机。

第二类永动机不可能制成，这表示在我们能量转化的过程中，机械能和内能具有方向性。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。

后续

历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，这些人中既有科学家，也有希望借此成名发财的投机者。科学在不断进步，当然永动机的研究却从来没有停止。中国乃至世界不知有多少民间科学家甚至专家，学者，教授，花费了大量宝贵的时间、金钱、心血来坚持不懈地寻找这样一种不存在的事物，不能不令人扼腕。

他们之中当然也不乏别有用心的骗子，常见的手法是出售或转让他的“永动机图纸”、“永动机技术”等等。其实，只要一些最最基本的物理学常识，就可以识破这种骗术。

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