能量守恒的定义和概念在高中的物理学中我们都接触到，伴随着这个概念人们提出了一个比较直观的想象，就是制造永动机，这也是将知识利用与实践的一个想法。但是数年过去，能量守恒的定律一直存在并且也是被公认，而永动机永远都是模型，这其中的原因我们的老师讲述过很多，不过往更深层次的意义来探索，其中蕴含的一些原理以及彼此之间的关联是怎样的呢?

　　永动机与能量守恒密切相关。实际上，也正是能量守恒的缘故，使得永动机无法实现。下面，我就从永动机的定义开始，介绍两类永动机，并从热力学的角度，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自信。他们觉得，大到地球，小道分子，万事万物无时无刻都在运动，所以，这些一直在运动的东西，就是永动机。但是，永远运动就是永动机吗?

　　显然，永远运动的物体不是永动机。永远运动只是永动机的一个特征，它还有另一个重要的特征：需要对外做功。只用同时满足这两个条件，方才可以称之为永动机。

　　永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。

　　2、第一类永动机

　　下图为典型的第一类永动机，称为魔轮，由法国人提出。轮子的右边，由于重力做功，小球离圆心较远，力矩较大。而左边的小球则离圆心较近，力矩较小。从而两边的力矩不一样，会让魔轮顺时针转动起来。

　　真实的情况，这个魔轮当然不会自己转起来。原因在于，右边虽然力臂长，但是小球个数少，而左边虽然力臂短，但是小球个数多。两者的力矩是平衡的。在没有其他额外能量输入的前提下，这个魔轮是永远不会自己转动的。

　　3、第一类永动机与能量的关系

　　第一类永动机实际上正是违背了能量守恒的原理，才不可能实现的。热力学第律指出：能量不可能无中生有，也不可能凭空消失，它只可以互相转化。这个定律从源头上就掐死了第一类永动机。

　　4、第二类永动机

　　热力学第律出来后，很多人也都赞成，第一类永动机没有人提了。但是，他们又开始想其他的了。既然能量守恒，那么世界上万事万物有这么多的能量，难道不能把这些能量都用来作功吗?于是，第二类永动机出现了。

　　1881年的时候，美国人还建造了一个用于海军的零发动机。它是想利用大海的巨大能量，将液态的氨汽化，从而推动叶片，对外做功，让船前进。实验无疑是失败的，因为汽化后的氨怎么自己变回液态呢?

　　5、第二类永动机与能量的关系

　　的法国工程师卡诺提出一种循环(下图)，这是一种理想循环。在这个循环下，热机从高温吸收能量，对外作功，并向低温放出热量。卡诺循环表明，热机的效率与高低温有关。后来，开尔文、克劳修斯等人提出了不同表述的热力学第二定律：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。

　　正如前面那个美国人造的零发动机，想要单纯地从海水中吸收能量，从而不断对外做功是不可能的。第二定律的出现，彻底地封杀了第二类永动机。

　　6、总结

　　永动机与能量密切相关。能量的守恒定律从源头上掐死了第一类永动机，而能量的转化效率实际上彻底的封杀了的第二类永动机。