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在我们过去的历史中 ， 有许多人都希望通过自己的努力来制造出永动机 。 永动机理论上可以为我们的文明提供无限的能量 ， 这是一个非常充满希望的前景 。
【科普知识（15）——你知道永动机有两种吗？】当然我们清楚永动机是不可能被制造出来的 。
但是一般情况下 ， 我们所了解的永动机都是第一类永动机 。 事实上 ， 永动机有着两种不同的类别 ， 它们分别对应于热力学第一定律和热力学第二定律 。
我们首先来叙述第一类永动机 ， 所谓第一类永动机就是一种不需要消耗能量却能不断对外做功的机器 。
它是被热力学第一定律所否定的 。 热力学第一定律还有一个更为通俗的名字 ， 叫做能量守恒定律 。 总体而言就是能量可以从一种形式转变为另外一种形式 ， 但是在这一过程中 ， 能量的总量是不会发生变化的 。 所以不可能会有新的能量被产生出来那第一类永动机的想法也就破产了 。
那么接下来什么是第二类永动机呢？
它的想法其实是这样的 ， 我承认能量的总量是保持不变的 ， 我认同热力学第一定律 。 但是我们可以考虑一下 ， 我们整个环境是拥有一定温度的 ， 所以我们的环境是拥有热量的 。 热量也是能量的一种 ， 这个是无可否定的 。 而我们的环境中所拥有的热量是极其庞大的 ， 所以我们能不能造出一种机器来利用环境中的热量呢 。
比如现在有这样一个机器 ， 它可以吸收环境中的热量对外做出功 。 当然可能效率差一点 ， 但是没有关系呀 ， 环境中的热量本来就是无穷无尽的 ， 差一点就差一点呗 。 而且从环境中抽吸热量做完功以后 ， 这热量又重新回到了环境中 。
这一过程不但完美的满足了能量守恒定律 ， 而且属于无本生意呀！这不比那些新能源挣钱？
请问这样子的想法是否存在什么问题？
如果这个时候我们仅仅只有热力学第一定律的话 ， 我们是没有办法反驳这个问题的 。 我们可以列一个公式 ， 公式的左边是环境中的总热量 ， 公式的右边是功和未被转化的热量 。
这两边当然是相等的 ， 最终功在被消耗完了以后 ， 也会重新变为热量排放到环境当中 。
所以这个时候我们就需要热力学第二定律了 。 热力学第二定律通俗的意思就是说能量不仅有量的多少问题 ， 还有品质的高低问题 。 就是说这个世界上是有高级能量和低级能量之分的 。
我们知道热量是没有办法百分之百转变为电能的 ， 在这中间大约有60%不到的损耗 。 这基本上也就是目前燃煤电厂的效率了 。 那在这其中电能就是高级能量 ， 而热能就是低级能力 。 而环境中的热能是无用的能量 ， 就是说低级到完全没有用处 。
这边可以举一个例子进行类比 。 我们知道水从高处流向低处 ， 可以推动水轮机切割磁感线来发电 。 但是如果这部分水已经流到最低处了 ， 那这部分水就没有发电的用处了 。 而越是高处的水 ， 它所能发出的电也就越大 。
在这个例子中 ， 越是高处的水代表的就是高级能量 。 而处于低处的水代表的就是低级能量 。 至于环境中的热能他是底部的水 ， 完全没有做功能力了 。
但你要说它是否真的就彻底没有用处了呢？
我们还是以水作为例子 。 虽然这部分水已经处于最低处了 ， 但是如果我们在他旁边挖一个深坑 ， 只有一个地方比它更低 。
这个时候这部分水就不是处在最低处了 ， 它又可以流到那个深坑去 ， 推动水轮机做工发电 。 但是这样太麻烦了 ， 挖一个坑所消耗的能量远比这部分水做出来的功更多 。 这种吃力不讨好的事情是不会有人去做的 。
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