第一类永动机不能制成的原因是它违背了能量守恒定律。焦耳实验表明，自然界的一切物质都具有能量，它可以有多种不同的形式，但通过适当的装置，能从一种形式转化为另一种形式，在相互转化中，能量的总数量不变。能量守恒转换定律的建立，证明了制造第一类永动机是不可能的。

因为在那些宏观条件下必不可免地有摩擦，有序运动的机械能会逐渐转化成分子无序运动的热能，最终会停下来。当然，你可以采用种种手段尽量降低摩擦，使这些装置保持很长时间的运动。

在摩擦为零的理想状态下，它们确实可以永远运动下去。但是摩擦力不会为零，因为实际上会有各种摩擦，也就会产生一定的阻力，也就意味着永动机不能制成。

永动机与能量守恒密切相关。其实，正是因为能量守恒，永动机才无法实现。下面，我就从永动机的定义入手，介绍两种永动机，从热力学的角度彻底否定永动机的存在。

1.什么是永动机

很多人对永动机有一种蜜汁般的信心。他们认为，和地球一样大，葡萄藤一样大，一切都在不停地运动，所以这些一直在运动的东西就是永动机。但是永动机是永动机吗？

显然，永远运动的物体不是永动机。永久运动只是永动机的一个特点，它还有另一个非常重要的特点：必须对外做功。只有同时满足这两个条件，才能称之为永动机。

永动机是一种不需要外部输入能量和能量，或者在只有一个热源的情况下，可以连续运动并在外部做功的机械。

2、第一种永动机

下图是典型的第一种永动机，叫做魔轮，是法国人提出来的。在轮子的右边，因为重力做功，球远离圆心，力矩大。而左边的球更靠近圆心，力矩更小。所以两边的力矩不一样，会让魔轮顺时针转动。

事实是，这个神奇的轮子肯定不会自己旋转。原因是虽然右臂长，但球数少，而左臂短，但球数多。他们之间的时刻是平衡的。在没有其他额外能量输入的前提下，这个魔轮永远不会自己转动。

3.第一种永动机与能量的关系

第一种永动机其实是违背能量守恒原理的，是不可能实现的。热力学第一定律指出，能量不能凭空产生，也不能凭空消失。只能互相转化。这个定律从源头上扼杀了第一种永动机。

4、第二种永动机

热力学第一定律出来后，很多人都非常赞成。没有人提到第一种永动机。然而，他们又开始考虑其他的事情。既然能量守恒，世界上所有的东西都有那么多能量，难道不能用来做功吗？于是，第二种永动机出现了。

1881年，美国还为海军建造了一台零发动机。它想利用海洋的巨大能量将液氨汽化，从而推动叶片做功，让船前进。实验无疑是失败的，因为汽化的氨是怎么自己变回液体的？

5.第二种永动机与能量的关系

法国著名工程师卡诺，提出了一种循环(下图)，这是一种理想的循环。在这个循环中，热机从高温吸收能量，对外做功，将热量释放到低温。卡诺循环表明热机的效率与高低温有关。后来，开尔文，克劳修斯等人用不同的表述提出了热力学第二定律：没有其他影响，就不可能从单一热源吸收热量并将其转化为有用的功。就像美国，制造的人工零发动机一样，不可能简单地从海水中吸收能量，从而连续做功。第二定律的出现彻底杀死了所有的第二类永动机。

6.摘要

永动机与能源密切相关。能量守恒定律从源头上扼杀了第一类永动机，而能量转换效率实际上完全扼杀了所有第二类永动机。

永动机违背了能量守恒定律。

永动机其实并没有被禁止，只是现在人类的技术都无法达到，一般来说永动机都是不予受理专利的，就算是国外，比如美国也是不会对任何没有证实能持续运转的永动机授予专利权的，毕竟永动机现在还只是一个概念，而且不管是哪种，永动机都违背了能量守恒定律。

永动机介绍

永动机是一种不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。

在历史上，永动机一直被人们讨论和研究，但是，很多人并不清楚这背后到底有什么意义。在人们的想象中，永动机是一种机械装置，它可以不停地自动运动，而且还可以举起重物等，做一些有意义的事情。

13世纪就有人就试图想制造这种机械装置，但是直到21世纪也没有人真正制造出来。简单来说永动机也就是内部不会消耗任何的能量，但能够不断的持续向外输出，这种被称为第一永动机，而之后由于违反了能量守恒定律。

因此科学家们便尝试另一种路径，也就是第二永动机，比如将消耗的热量全部转化为机械能，也就是说将煤炭加热后的蒸汽能全部转化为火车的推动力。

永动机其实并没有被禁止，只是现在人类的技术都无法达到，一般来说永动机都是不予受理专利的，就算是国外，比如美国也是不会对任何没有证实能持续运转的永动机授予专利权的，毕竟永动机现在还只是一个概念，而且不管是哪种都不符合人类世界的能量守恒定律。

简单来说永动机也就是内部不会消耗任何的能量，但能够不断的持续向外输出，这种被称为第一永动机，而之后由于违反了能量守恒定律，因此科学家们便尝试另一种路径，也就是第二永动机，比如将消耗的热量全部转化为机械能，也就是说将煤炭加热后的蒸汽能全部转化为火车的推动力。

实际上在人类史上有不少的大师都尝试过永动机的设计和制作，比如达芬奇、焦耳等都提出过各种不同的永动机方案，但几乎无一例外的都失败了。历史上的永动机主要可以分为第一永动机和第二永动机，第一永动机的工作原理其实就是上面提到的，向外做功但不耗内能。

但之后人们逐渐认识到能量是守恒的，无法凭空的创造出某一种能量，当时人们尝试了浮力、水力等各种途径，之后还是宣告失败，而这时候第二永动机就应运而生，第二永动机就是指将多种能量进行相互转化，但过程中不会出现损耗，也就是由热能带动的机器工作时将全部能量都要输出做功，在这个过程中不会出现任何其他变化，比如发热等。

但虽然第二种永动机遵循了物质之间的能量守恒定律，不过它并不符合机械能和内能之间的转化规则和特性，要知道一架机器如果要做功，那么其中一部分能量是必然会被机器间的摩擦等消耗掉，那么只能说最大限度的实现做功效率最大化，但是目前人类是无法消除在做功过程中能量的损耗的。