 |
|
 |
能量守恒指的是孤立系统内部的总能量保持不变。但是系统内部的能量的是可以相互转化的。这个定律就规定了第一类永动机不可能实现。
没有外界能量的输入，上图的永动机不可能实现。
能量守恒发现简史最早的话，得追溯到公元前500年，古希腊的一位哲学家泰勒斯，不过早期的守恒思想，跟现在的还是有差别的。后来，伽利略从单摆现象发现动能与势能的相互转换，不过他没有形成数学公式。莱布尼茨首次从数学模型上，给出了动量与动能的守恒。这期间，发生了很多故事，有兴趣的可以自己搜索下。关于能量守恒的争论，在早期还是比较火热的。随着时间的推进，科学认识的加深，能量守恒已经是物理界一个不可撼动的定律。
能量的品质既然能量守恒说的是能量可以互相转换，那么是否意味着这种转化不需要条件？能量转换的自发过程，是具有方向性的。
如上图，装满热水的杯子，只会慢慢变冷，而不会越来越热，即热杯子的热量只会流失到空气中，低温空气中的热量不会传到热杯子中。在如下图，通电后的电阻丝产生热量，但是加热电阻丝却不会有电流产生。这些例子都说明，自发过程的能量的转化或转移，并不是没有方向性的。即：能量是由品质的。
自发过程的能量的转移和转化，必须满足从高品质的能量向低品质的能量转移/转化。
热力学第二定律文章写到这里，热二定律呼之欲出。能量的转化和转移，并不是100%的，而是存在着消耗。热二律的表述特别多，比较著名的有开尔文表述、克劳修斯表述。所有这么多表述，核心就是能量转化不是100%。所以，第二类永动机也是不可能的。 像下图，船从海水中取能量，然后全部用于推动前进，转换效率没有那么高，所以实现不了。
实际上，能量转换的效率挺低的。比如发电厂，热能转电能的效率在40%左右。太阳能电池，把太阳能转电能的效率15%左右。这其中大部分都损失了，损失到了空气中，变成声光电热等等形式。
总结我想我已经回答完你的问题了。能量以声光电热等等的形式，耗散与周围环境中。