永動水車
自古以來，人類通過安裝在河流上的水車?yán)盟Τ樗蛘咄苿幽プ幽シ邸Ｓ腥嗽O(shè)想：“如果用水車運轉(zhuǎn)抽上來的水再來推動水車，這樣不需要河流，水車不也能永遠(yuǎn)運轉(zhuǎn)下去了嗎？”(下圖）。這個設(shè)想如果實現(xiàn)，自己提供動力源（水）獨自不停運轉(zhuǎn)的夢幻裝置（水車）就誕生了。
用自己送到高處的水推動自己不斷運轉(zhuǎn)下去的“永動水車”
這是17世紀(jì)人們研制的一例永動水車。德國的一名技師貝可勒爾在他的書中有介紹，水車（圖中的H），通過齒輪推動右邊的磨（M）碾谷。同時，推動左面的裝置（Q）把水送到高處。目的是被送到高處的水再次推動水車。人們設(shè)想，這樣的話，水車就能夠自發(fā)的運轉(zhuǎn)下去。
像這個水車那樣，無需外力、無需提供燃料而能自發(fā)地不停運轉(zhuǎn)的裝置，稱為“永動機”。 在16世紀(jì)后半葉，以歐洲為中心，研究永動機曾經(jīng)風(fēng)靡一時。但現(xiàn)實是殘酷的，沒有一例獲得成功。
波義耳永動機
一些著名的科學(xué)家也進行過永動機的研制。以提出波義耳定律（描述氣體的體積和壓力之間的關(guān)系）而聞名的英國化學(xué)家羅伯特·波義耳（Robert Boyle，1627～1691），研制了利用毛細(xì)現(xiàn)象的“波義耳永動機”(見下圖）。
波義耳永動機
毛細(xì)現(xiàn)象，是因為水的表面張力，水面會沿著容器壁上升。因此，在這個永動機中，水會被細(xì)玻璃管吸上來。然而，水會循環(huán)嗎？不會，水不會離開容器壁而連續(xù)從管內(nèi)流出。
圓盤+鐵球=永動機？
如下圖，放在當(dāng)中的鐵球能夠產(chǎn)生使圓盤順時針旋轉(zhuǎn)的力矩。有人認(rèn)為，只要沿著順時針方向推它下，圓盤就會一直旋轉(zhuǎn)下去。
然而，內(nèi)部小球逆時針的力矩和順時針的力矩，整體是平衡的。因此，只要推他的手一離開圓盤，它就停止旋轉(zhuǎn)了。
磁鐵小球永動機
如下圖，受磁鐵吸引的鐵球爬上軌道，再從洞中落下。它能夠再次爬上軌道、重復(fù)運動嗎？
實際上，如果磁鐵很強，鐵球會被直接吸到磁鐵上，或者直接掉入洞里之后停在軌道上某個磁力和下滑力相平衡的位置。如果磁鐵較弱，鐵球大概爬不上軌道。
浮力永動機
如下圖。串在一起的浮子，只有右邊的浮子受到浮力，它們是否能夠不停地逆時針轉(zhuǎn)動？
為了把浮子壓入水槽的底部，需要有比它在水槽底部受到的水壓更大的力（假定不考慮底部會漏水）。水槽中的浮子受到的浮力（使裝置逆時針旋轉(zhuǎn)的力），不會比它受到的水壓大。
以上是人們研制的各種各樣的永動機的例子。不管利用重力、毛細(xì)現(xiàn)象、磁力還是浮力作為動力源，都以失敗告終。
科學(xué)造詣很深的文藝復(fù)興時期的畫家列昂納多·達(dá)·芬奇（1452～1519）也畫有永動機的草圖，但是，他得出的結(jié)論是，“這樣的裝置是不可能的”。
永動機對外做功，就是把自己的能量傳遞給外部，相當(dāng)于自己能夠產(chǎn)生能量、并把能量不斷提供給外部。這明顯違反了能量既不增加也不減少的能量守恒定律。在能量概念確立之前，就像河水推動水車一樣，人們的主流認(rèn)識是認(rèn)為自然界的萬物都是能夠自發(fā)運動的。所以人們就設(shè)想自然也一定會產(chǎn)生一種能量為人們利用，其產(chǎn)物就是對永動機的研究。
能量守恒定律的出現(xiàn)，否定了之前所有的那些自發(fā)產(chǎn)生能量的永動機。違反“能量守恒定律”（熱力學(xué)第一定律）的永動機，稱為“第一類永動機”。上述的這些永動機，都是第一類永動機。
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