颜岩

引子：很多材料上都有这么一道很经典的热学题目：

题目：.下列叙述和热力学定律相关，正确的是

A.第一类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律

B.能量耗散过程中能量不守恒

C.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律

D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性

本题正确答案AD;

但很多资料认为A不对，解释第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒和转化定律。

而热力学第一定律的另一种表述为：“不可能制造出第一类永动机”。故A对。热力学第一定律就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律。

造成错误的原因是：1、对第一类永动机概念、发展历史不清楚。

2、对热力学第一定律不理解。

3、对热力学第一定律与能量守恒定律的关系搞不清楚。

一、追根溯源，澄清事实

那么什么是第一类永动机呢？

1、理清概念是基础

第一类永动机的定义：某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而向外放热或做功，这叫“第一类永动机”。这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断的对外做功。

2、注重发展历史，清根溯源

历史上最著名的第一类永动机是法国人亨内考在13世纪提出的“魔轮”。如图所示：轮子中央有一个转动轴，轮子边缘等距地安装着12根活动短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。亨内考认为，魔轮通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，向下行方向的悬臂在重力作用下会向下落下，原理转轮中心，使得下行方向力矩加大;而上行方向的悬臂在重力作用下靠近转轮中心。……