Ве́чный дви́гатель (лат. perpetuum mobile, буквально — вечно движущееся) — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода)^[2][3]. Создать вечный двигатель невозможно, так как его работа противоречила бы соответственно первому или второму закону термодинамики^[4][5][6][7].

Вечный двигатель первого рода — неограниченно долго действующее устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Невозможность осуществления вечного двигателя первого рода постулируется в термодинамике как первое начало термодинамики.

 

Псевдовечный двигатель

Псевдовечный двигатель (даровой двигатель, мнимый вечный двигатель^[15], псевдовечный двигатель^[16]) — механизм, способный работать неопределённо долго (до износа своих составных частей) без вмешательства человека, но, в отличие от вечного двигателя, не нарушающий законов термодинамики. Энергию он черпает из окружающей среды (например, это может быть энергия Солнца или радиоактивного распада).

Разновидности

Известны псевдовечные двигатели, использующие: энергию периодических суточных колебаний атмосферного давления^[17][18]; энергию теплового расширения вследствие суточных колебаний температуры^[19][18]; энергию распада радия^[20]; солнечную энергию (магнитно-тепловой двигатель)^[21][22].

В 1760-х годах Джон Кокс изобрёл часы, которые получают энергию от изменений атмосферного давления. Такие часы существуют и сегодня и могут идти вечно^[9].

Предлагаю к рассмотрению версию вечного двигателя, который должен работать до тех пор, пока существуют условия, в которых он располагается. Энергия для его работы черпается из окружающей среды с помощью особого устройства.

Условия для работы, устройство и его работа:

Рассмотрим следующий теоретический конструкт (мысленный эксперимент), который представляет собой мысленную модель, работающую в гипотетических условиях. Данная гипотетическая модель позволяет провести анализ работы устройства, чтобы затем оценить возможность построения такового в земных условиях.

Представим себе землеподобную планету с океаном воды достаточно большой глубины, например, 10 километров; на этой планете существует насыщенная углекислым газом атмосфера с давлением равным давлению нашей атмосферы (насыщенность СО2 необходима для упрощения понимания - высокая растворимость углекислого газа в воде). Углекислый газ очень хорошо растворим в воде, и чем выше давление, тем выше концентрация в воде углекислого газа; на глубине 10 км, где давление будет равно 1000 атм., будет самая высокая концентрация растворённого СО2.

В толще воды устанавливают вертикально трубу, верхнюю кромку которой располагают примерно на уровне поверхности океана, а нижняя кромка трубы, чем больше будет погружена, тем большую энергию позволит извлекать из движения воды и перепада давления.

Будучи установлена вертикально, труба пока ничем не выделяется, но стоит только начать формировать в этой трубе принудительный ток воды вверх, к поверхности океана, так условия изменятся: при формировании тока воды в трубе вверх, мы начнём поднимать нижние слои воды, которые находятся в области максимального давление, в область, где давление начнёт падать. В результате падения давления в поднимаемой с глубины воды, растворённый в воде углекислый газ начнёт переходить в газообразную форму, выделяться в виде пузырьков, чем станет уменьшать плотность воды в трубе. Вода в трубе будет весить меньше, чем вода "за бортом", и станет потому вытесняться вверх из трубы снизу "свежей" водой, в которой насыщенность углекислым газом будет максимальна, чем будет повторяться цикл работы и вода будет непрерывно гнаться по трубе вверх.

Будучи запущенной однажды, такая установка-фонтан не прекратит свою работу до тех пор, пока не замёрзнет вода, пока существуют условия для растворения углекислоты в воде, пока существует атмосфера.

Данная установка способна производить энергию из потока воды в трубе, если установить генератор в нижней части трубы, где плотность воды ещё не понижена выделением газа.

Работа устройства возможна ввиду непрерывного постепенного растворения газов в воде и его выделения в трубе при понижении давления. Если расставить слишком много таких труб для извлечения энергии, то эффективность всех их может снизиться из-за того, что растворимость газа в воде может не поспевать за извлечением его в процессе работы. Углекислый газ очень хорошо растворяется в воде и будет давать самый высокий прирост производительности; растворимость иных газов в воде ниже, а потому они будут меньше влиять на работоспособность установки.

Данная установка рассматривается как гипотетическая, только для оценки работоспособности; построение таких реальных установок может быть связано с негативными климатическими последствиями: изменение атмосферы, насыщение поверхностных вод нижними водами иного состава и т.д..