Tipuri de perpetuum mobile referat





Tipuri de perpetuum mobile

In acceptie termodinamica se discuta doar despre perpetuum mobile de speta intai si a doua, corespunzator echivalentei dintre lucru mecanic si caldura. In sens larg, expresia este folosita la toate dispozitivele cu miscare perpetua, ind iferent de formele de energie (elecrica, magnetica etc.) care intervin. Definitorii sunt legea conservarii energiei si problema ireversibilitatii. Unele dispozitive isi obtin miscarea din surse de energie neconventionala, "ecologice", insa, desi apar ca noi surse de miscare, evident, nu sunt niste perpetuum mobile.



Perpetuum mobile de speta intai

Un perpetuum mobile de speta intai este un sistem fizico-chimic care ar functiona ciclic si ar efectua, intr-un numar de cicluri complete, lucru mecanic, fara a primi din exterior energie sub forma de lucru mecanic sau caldura. Imposibilitatea de a realiza un astfel de sistem este o consecinta a primului principiu al termodinamicii. Din acesta rezulta imposibilitatea realizarii, atat a acestui perpetuum mobile, cat si a reciprocului sau, adica a unui sistem care sa functioneze ciclic si sa primeasca, intr-un numar de cicluri complete, lucru mecanic, fara sa cedeze in exterior energie sub forma de lucru mecanic sau caldura.

Perpetuum mobile de speta a doua

Un perpetuum mobile de speta a doua este un sistem fizico-chimic care ar functiona ciclic si ar efectua, intr-un numar de cicluri complete, lucru mecanic, schimband caldura cu o singura sursa de caldura, sursa fiind un sistem fizico-chimic de temperatura uniforma. Imposibilitatea de a realiza un astfel de sistem este o consecinta a celui de al doilea principiu al termodinamicii. Problema demonului lui Maxwell este pana azi un obiect de discutie.

Perpetuum mobile de speta a treia

Expresia perpetuum mobile de speta a treia este de data recenta, nu este legata de termodinamica si se refera la sisteme fizico-chimice izolate care, odata puse in miscare, Deoarece nu schimba energie cu mediul ambiant si nu-si schimba forma energiilor din sistem (in jargon tehnic sunt lipsite de pierderi) isi pastreaza miscarea pe timp nelimitat. Imposibilitatea de a realiza un astfel de sistem deriva din ireversibilitatea fenomenelor.

Exemple de perpetuum mobile

Perpetuum mobile care nu functioneaza

Acestea sunt dispozitive cunoscute, care nu functioneaza, iar explicatia de ce nu functioneaza a fost data.



Roata dezechilibrata. Se presupunea ca masele dintr-o parte a rotii (bile pe tije, bile libere, ciocane, mercur etc.) pot dezechilibra roata, care se va roti, producand lucru mecanic. Echilibrul fortelor si al momentelor unei astfel de roti (figura alaturata) a fost demonstrat de Leonardo da Vinci. Situatia este comuna tuturor rotilor mecanice "magice".

200px-Perpetuum1

333px-OrffyreusWheelRoata lui Orffyreus. Roata lui Orffyreus este, dupa cum a fost desenata de Johann Bessler (figura de jos) un volant care odata pus in miscare se invarte fara oprire. Secretul este descoperit in 1727, cand servitoarea sa dezvaluie cum impulsiona ea masina (figura de alaturi), impuls suficient pentru mentinerea rotii in rotatie cateva zile.




200px-Perpetual_motion_Orffyreus_2

Planuri inclinate. Simon Stevin a conceput un perpetuum mobile in care a presupus ca cele patru bile de pe o panta a planului vor trage cele doua bile de pe cealalta panta, rezultand o miscare continua. Nefunctionarea dispozitivului a dus la descoperirea echilibrului fortelor pe un plan inclinat. Problema (si explicatia nefunctionarii) este similara la toate dispozitivele gravitationale pe baza de lanturi cu diferite lungimi si pozitii.

200px-Simon_Stevin_plane

Surub hidraulic. Surubul hidraulic al lui Arhimede, aplicat la o masinarie din jurul anului 1660. In aplicatia din imaginea alaturata se intentiona ca apa ridicata de un surub Arhimede in partea de sus a instalatiei sa fie folosita la actionarea unei roti hidraulice. Aceasta roata actiona, printr-un angrenaj, surubul hidraulic si o piatra de tocila. Autorul schitei presupunea ca debitul de apa era suficient nu numai pentru actionarea rotii hidraulice, ci si pentru racirea pietrei de tocila. Randamentele rotii si a surubului hidraulic, datorita frecarilor si neetanseitatilor, nu permit functionarea perpetua a instalatiei.



200px-463px-WaterScrewPerpetualMotion

Curea care pluteste. Corpurile galbene sunt corpuri flotante, care sunt impinse in sus in ramura cu lichid de forta arhimedica, actionand rotile. Introducerea corpurilor in partea de jos necesita insa o forta care echilibreaza exact flotabilitatea. Frecarile si neetanseitatile opresc miscarea.

150px-Perpetuum2

Roata plutitoare. Autorul propunerii presupunea ca roata, fiind confectionata din lemn, in apa pluteste. Deci sfertul de roata imersat este impins de forta arhimedica in sus, actionand roata. In realitate, forta arhimedica este rezultanta presiunii lichidului asupra partii imersate a obiectului, rezultanta care la aceasta constructie este zero. ca urmare, roata nu se misca. Situatia este comuna tuturor rotilor imersate in doua sau mai multe fluide cu densitati diferite.

200px-Perpetual_motion_18

Cupa lui Boyle. Ideea se baza pe capilaritate. Lichidul trebuia sa aiba o tensiune superficiala mai mica decat forta de adeziune la pereti (de exemplu apa in vas de sticla), ceea ce duce la ridicarea lichidului in tubul capilar C. Acesta readuce lichidul in vas, realizand o miscare perpetua. Dispozitivul nu fuctioneaza deoarece fortele capilare retin lichidul in tubul capilar, nu-l elibereaza in vas. Tubul capilar poate fi inlocuit cu corpuri poroase (fitile, bureti), cu acelasi rezultat si motiv de nefunctionare.

200px-Boyle%27sSelfFlowingFlask

Dispozitivul lui Maricourt. Acest dispozitiv a fost propus tocmai in scopul studierii proprietatilor magnetilor. A este un magnet care atrage bila B in sus pe planul inclinat M. Cind ajunge sus, bila cade prin orificiul C pe panta in forma de arc de cicloida N, unde gravitatia o accelereaza spre D, unde se intoarce pe rampa M si miscarea continua. Dispozitivul nu functioneaza deoarece fortele magnetica si gravitationala se echilibreaza intr-un punct de pe traseu (punct situat de fapt pe cicloida), iar frecarea opreste miscarea in acel punct.

250px-Maricourt_magnet

Grup motor-generator electrice. Acest sistem se presupune ca ar functiona in modul urmator: motorul electric antreneaza prin transmisia mecanica generatorul electric, care produce curent, care alimenteaza motorul electric, obtinandu-se miscarea perpetua. Sistemul nu functioneaza deoarece atat motorul, cat si generatorul doar transforma o forma de energie (cea mecanica, respectiv cea electrica) in alta, transformare care nu poate genera nimic in plus, ba chiar pierderile limiteaza randamentul transformarilor. Ca urmare, odata consumata energia impulsului initial, sistemul se opreste.

250px-Perpetuum_mobile_electric

Bibliografie: www. wikipedia.ro

(continuarea in numarul viitor)












Copyright © Contact | Trimite referat