Θέμα σχετικό με την μετατροπή της ενέργειας από μια μορφή σε άλλη, τις προσπάθειες των ανθρώπων να δημιουργήσουν μηχανές που αυτο-τροφοδοτούνται δηλαδή μηχανές και συστήματα που μόνο θεωρητικά θα μπορούσαν να είναι αεικίνητες αφού πρακτικά φαίνεται πως είναι αδύνατο. Είναι όμως έτσι;;
Εδώ θα δούμε κάποιες προσπάθειες που μπορεί να είναι αποτυχημένες, μπορεί να είναι λειτουργικές υπό προϋποθέσεις.
Αργότερα θα δείξω την δική μου προσπάθεια κατασκευή αυτοτροφοδοτούμενης συσκευής.
Οι περισσότεροι άνθρωποι που έχουν εκπαίδευση και κατάρτιση στον τομέα της φυσικής θεωρούν πως τέτοιες συσκευές που παρουσιάζονται καθημερινά στο Youtube είναι ψεύτικες και πως οι δημιουργοί των βίντεο το κάνουν για λόγους οικονομικούς ή για προσέλκυση θεατών και συγκέντρωση μεγάλου αριθμού προβολών.
Πέρα από αυτές τις προσπάθειες εξαπάτησης των ανθρώπων που καλούνται να πιστέψουν σε εικόνες-βίντεο κατασκευασμένες για να προκαλούν την νοημοσύνη, υπάρχουν και αρκετές κατασκευές που δεν έχουν σκοπό να εξαπατήσουν αλλά είναι πειραματικές και κατασκευάστηκαν με σκοπό να επαληθεύσουν τους νόμους της θερμοδυναμικής που διδάσκονται.
Η ΑΡΧΗ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Η αρχή της διατήρησης της ενέργειας διατυπώθηκε στο δεύτερο τέταρτο του 19ου αι. από τέσσερις επιστήμονες που εργάζονταν ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, τους J. P. Joule, L. Α. Golding, J. R. Mayer και Η. Helmoltz. Τουλάχιστον άλλοι οκτώ έφτασαν πολύ κοντά στην αρχή της διατήρηση της ενέργειας, υποστηρίζοντας είτε την ισοδυναμία θερμότητας και «μηχανικής δύναμης» (S. Carnot, Μ. Seguin, Κ. Holtzmann, G. Α. Hirn) είτε την ενότητα όλων των φυσικών δυνάμεων (C. F. Mohr, W. Grove, Μ. Faraday, J. Liebig).
Ο Thomas Kuhn αποδίδει αυτή την ταυτόχρονη ανακάλυψη σε τρεις παράγοντες: στη διερεύνηση των διαδικασιών μετατροπής των «φυσικών δυνάμεων». Άλλοι ιστορικοί έδωσαν βαρύτητα σε διαφορετικούς παράγοντες, όπως για παράδειγμα στην παράδοση της διατήρησης της ενέργειας (vis-viva) ή στη συνειδητοποίηση ότι είναι αδύνατο να κατασκευαστεί ένα αεικίνητο.
Αρχή διατήρησης της ενέργειας είναι ότι το αλγεβρικό άθροισμα όλων των μορφών ενέργειας που εμφανίζονται σε ένα (απομονωμένο) σύστημα που διατηρείται σταθερό με την πάροδο του χρόνου. Σε αυτό το άθροισμα μπορεί να ληφθεί υπόψιν η ενέργεια που οφείλεται σε τυχόν έλλειμμα μάζας. Η αρχή διατήρησης της ενέργειας συμπεριλαμβάνεται στη γενικότερη Αρχή διατήρησης της ενέργειας-μάζας.
Η αρχή διατήρησης της ενέργειας είναι μια από τις θεμελιώδεις αρχές της Φυσικής, της Χημείας και γενικά των θετικών και φυσικών επιστημών. Σε αυτήν την αρχή στηρίζεται η θεωρητική πρόβλεψη των νετρίνων. (wikipedia)
Θερμοδυναμικό Αξίωμα
H Θερμοδυναμική στηρίζεται στα θερμοδυναμικά αξιώματα ή νόμους, δηλαδή αρχές που δεν έχουν μεν αποδειχθεί, αλλά και που μέχρι σήμερα δεν υπάρχει καμία παρατήρηση η οποία να τις ανατρέπει.
Το πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα (AΘA) αποτελεί επέκταση της αρχής της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας και αποτελεί οπωσδήποτε αξίωμα, ενώ, αντίθετα, όπως είναι γνωστό από τη Μηχανική, η αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας είναι θεώρημα.
Το 1ο θερμοδυναμικό αξίωμα περισσότερο γνωστό ως ο Νόμος της Διατηρήσεως της Ενεργείας,
« Η ενέργεια ούτε γεννιέται εκ του μηδενός, ούτε πεθαίνει, αλλά είναι άφθαρτη». Ο άνθρωπος συνεπώς δεν έχει την δυνατότητα παραγωγής ενεργείας παρά μόνο μετασχηματισμού της από τη μία μορφή σε άλλη, πχ από θερμική σε μηχανική ή από θερμική σε ηλεκτρική.
Το 1ο θερμοδυναμικό αξίωμα ορίζει ότι:
«Όταν εξαφανίζεται ένα ποσό ενέργειας μιας μορφής, εμφανίζεται ίσο ποσό ενέργειας άλλης μορφής»
Σύμφωνα με το αξίωμα αυτό, δεν μπορεί να φτιαχτεί το αεικίνητο του πρώτου είδους, δηλαδή μία μηχανή που θα μπορεί να παράγει ενέργεια από το μηδέν.
το 2ο θερμοδυναμικό αξίωμα γνωστό και ως ο Νόμος της Εντροπίας, «Η μετατροπή της θερμότητας σε μηχανικό έργο είναι δυνατή μόνο όταν υπάρχουν συνθήκες ροής από μία δεξαμενή ρευστού με υψηλή θερμοκρασία Τ1 προς μια άλλη δεξαμενή με μικρότερη θερμοκρασία Τ2». Δηλαδή όταν: Τ1 >> Τ2 .
Ως «αεικίνητο» θεωρούμε γενικά μια μηχανή η οποία αφού τεθεί σε λειτουργία θα συνεχίσει να λειτουργεί επ’ άπειρον χωρίς καμία εξωτερική παροχή ενέργειας.
Perpetual motion machines.
Τα αεικίνητα διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες:
Ως αεικίνητο 1ου είδους θεωρείται μια μηχανή η οποία παράγει έργο χωρίς παροχή εξωτερικής ενέργειας. Προφανώς κάτι τέτοιο θα παραβίαζε τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής ή ισοδύναμα την αρχή διατήρησης της ενέργειας.
Το αεικίνητο 2ου είδους είναι μια μηχανή που μετατρέπει εξ’ ολοκλήρου τη θερμική ενέργεια σε μια άλλη μορφή (π.χ. μηχανική). Το χαρακτηριστικό μιας τέτοιας θερμικής μηχανής είναι ότι λειτουργεί μόνο με μια θερμή δεξαμενή θερμότητας, απ’ όπου αντλείται η θερμική ενέργεια, χωρίς μεταφορά θερμότητας σε μια δεύτερη ψυχρή δεξαμενή. Τα αεικίνητα αυτού του είδους μπορεί να μην παραβιάζουν την αρχή διατήρησης της ενέργειας, απαγορεύονται όμως κατηγορηματικά από τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής.
Τέλος, το αεικίνητο 3ου είδους είναι μια κατασκευή η οποία βρίσκεται σε διαρκή κίνηση επ’ άπειρον, χωρίς να της προσφέρεται ενέργεια και χωρίς να παράγει έργο. Για να κατασκευαστεί ένα τέτοιο αεικίνητο θα έπρεπε να εξαλειφθούν οι τριβές και κάθε είδους επιβραδυντικές δυνάμεις …
Με την κατασκευή αεικίνητου ασχολήθηκαν στο παρελθόν πολλοί άνθρωποι, οι οποίοι είτε δεν γνώριζαν ότι μια τέτοια κατασκευή παραβιάζει τους νόμους της φυσικής είτε γιατί θεωρούσαν ότι οι νόμοι αυτοί δεν ισχύουν, έτσι φαίνεται πως ένα θεωρητικό μοντέλο αεικίνητου δεν λειτουργεί στην πράξη. Είναι όμως έτσι;;
