Актуальность: создание эффективных и недорогих
машин и источников энергии есть одна из важнейших задач
общества. Не секрет, что каждый может увидеть
бесконечные явления в природе, например движение Луны
и течение рек. Так почему же если в природе есть
бесконечные явления их нельзя создать вручную? К тому
же наш мир наполнен различной техникой, улучшающую
нашу жизнь. И нам бы не помешало бы иметь технологию
бесконечного двигателя.
Цель работы: изучить принципы работы современных
двигателей - ДВС, ВРД, паровой турбины. Выяснить
возможно ли создать современный двигатель.
Задачи:
- Исследовать научную литературу по заданной теме.
- Разобраться в современных двигателях ДВС, паровая турбина, ВРД.
- Рассмотреть варианты ранее придуманных вечных двигателей
- Выявить аргументы, доказывающие или опровергающие существование вечного двигателя
- Сделать выводы
ЗАКОН СОХАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ
Закон сохранения энергии утверждает, что
энергия тела никогда не исчезает и не
появляется вновь, она может лишь
превращаться из одного вида в другой.
Этот закон универсален. В различных
разделах физики он имеет свою
формулировку. Классическая механика
рассматривает закон сохранения
механической энергии.
Современные двигатели:
1. Двигатель внутреннего сгорания - разновидность теплового двигателя, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. Тем самым, топливная смесь и является рабочим телом таких двигателей.Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основан на превращении химической и тепловой энергии от сгорания топлива в механическую работу. Под давлением внутри цилиндров двигателя происходит сгорание топливно-воздушной смеси, а затем - тепловое расширение газов.
2. Паровая турбина - тепловой двигатель, в котором энергия пара преобразуется в механическую работу. В лопаточном аппарате паровой турбины потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара преобразуется в кинетическую… Принцип работы паровой турбины относительно прост, а её внутреннее устройство принципиально не менялось уже больше века. Чтобы понять принцип работы турбины, рассмотрим, как работает теплоэлектростанция — место, где ископаемое топливо (газ, уголь, мазут) превращается в электричество.
3. Воздушно-реактивный двигатель (ВРД) - тепловой реактивный двигатель, рабочим телом которого является смесь атмосферного воздуха и продуктов сгорания топлива. В ВРД в качестве первичной используется энергия сгорания химических веществ, то есть – это типичный тепловой двигатель. Главное условие функционирования подобной системы – превышение давления рабочего тела над атмосферным перед началом цикла расширения. Причем чем больше эта разница, тем выше эффективность ВРД. Все существующие в настоящий момент типы реактивных двигателей в первую очередь отличаются способом достижения этого перепада давлений, именно он и определяет их основные технические особенности.
Вечный двигатель - замкнутая система, находящаяся в постоянном движении, работающая на энергии, которую она выделила сама, а не получила извне. Если ученым удастся изобрести данный двигатель, то возможно наша планета проживет дольше, поскольку исчерпаемые ресурсы будут заканчиваться гораздо медленнее.
На данных картинках мы видим один из типов вечного двигателя, но разные виды - колесо с грузом.
Вечный двигатель “Второго рода” - основан на контролируемом ядерном взрыве. Если люди смогут обуздать энергию ядерного взрыва, то этой энергии хватит на много миллионов лет, так сказать - будет свое маленькое солнце на нашей планете.
Как поменяется мир с появлением вечного двигателя?
Мир начнет прогрессировать. Будет выпускаться большее количество продукции. Окружающая среда станет более экологичной, поскольку он требует энергию только для запуска. Автомобили, самолеты, корабли, заводы и фабрики не будут выбрасывать в атмосферу загрязняющие газы, не будут выбрасывать в озера, реки, моря разные отходы.
Как поменяется экономика с появлением вечного двигателя?
Появление вечного двигателя сильно отразиться на экономике. Ведь теперь затраты на производство сильно упадут, из-за того, что платить за энергию практически будет не нужно. Так же, ресурсы станут более доступными, из-за того, что их не нужно будет тратить.
Проблемы создания вечного двигателя
К сожалению, в мире не все так просто и существование вечных двигателей противоречит закону сохранения энергии. Ученые и до него начинали догадываться, что создать вечный двигатель невозможно, но именно с появлением в 19 веке науки о термодинамики их надежды оборвались. В 1918 году Эмма Нётер доказала важную теорему для теоретической физики, согласно которой в системе, обладающей симметриями, появляются сохраняющиеся величины. Сохранению энергии соответствует однородность времени.
Как нужно понимать «однородность времени»? Пусть у нас есть какое-нибудь устройство. Если я его включаю сегодня, завтра или через много лет, и оно работает каждый раз одинаково, то для такой системы время однородно, и в ней будет работать закон сохранения энергии.
Возможно, когда-нибудь в будущем найдут способ создать вечный двигатель с помощью черных дыр и т.п. Но пока что мы можем только смотреть на попытки ученых прошлых веков создать сие устройство.
