Ikiliikkuja
Ikiliikkuja on kuviteltu laite tai muu suljettu systeemi, joka kerran käynnistettynä pysyisi jatkuvasti käynnissä ilman, että siihen tarvitsisi tuoda mistään energiaa.[1]
Ajatellut ikiliikkujat voidaan jakaa kolmeen lajiin:
- Varsinainen eli ensimmäisen lajin ikiliikkuja olisi laite, johon ei tarvitsisi tuoda mistään energiaa, mutta joka silti tekisi koko ajan mekaanista työtä ainakin kitkan voittamiseksi.[1][2]
- Toisen lajin ikiliikkuja olisi laite, joka muuttaisi lämpöenergiaa mekaaniseksi energiaksi aiheuttamatta lämpötilaerojen tasoittumista.[1][3]
- Kolmannen lajin ikiliikkuja on systeemi, jossa ainakin jokin osa pysyy jatkuvasti liikkeessä, koska siihen ei vaikuta kitka tai muut liikettä vastustavat voimat.[4]
Ensimmäisen lajin ikiliikkuja
muokkaaTavallisimmin ikiliikkujalla tarkoitetaan ensimmäisen lajin ikiliikkujaa. Sellaisia on yritetty rakentaa muun muassa pyöristä, joihin on kiinnitetty pariton määrä vasaroita tai muita muodoltaan epäsymmetrisiä esineitä siten, että pyörän olisi suunnittelijan käsityksen mukaan pitänyt olla aina epätasapainossa.[5] Kaikki yritykset sellaisen rakentamiseksi ovat kuitenkin epäonnistuneet, sillä energian syntyminen tyhjästä ei energian säilymisen lain eli termodynamiikan ensimmäisen pääsäännön mukaan ole mahdollista. Se tosiasia, että ikiliikkujaa ei lukemattomista yrityksistä huolimatta ole kyetty rakentamaan, onkin osaltaan johtanut tämän lain keksimiseen.[6]
Toisen lajin ikiliikkuja
muokkaaToisaalta energia ei myöskään häviä. Näin ollen voisi kuvitella, että toisen lajin ikiliikkuja eli ideaalikone voisi toimia ilman ulkoista energianlähdettä käyttämällä saman energian yhä uudestaan ja uudestaan. Koska todellisuudessa minkä tahansa koneen käyttämä energia kuitenkin muuttuu lopulta lämmöksi, tämän laitteen olisi itse asiassa kerättävä lämpöä ympäristöstään ja muutettava se mekaaniseksi energiaksi aiheuttamatta lämpötilaerojen tasoittumista. Tällainen laite ei olekaan ristiriidassa energian säilymislain kanssa, mutta termodynamiikan toinen pääsääntö, jonka mukaan entropia kasvaa, tekee myös sen mahdottomaksi.[1][7] Lämmön avulla voidaan tehdä mekaanista työtä vain, jos on lämpötilaeroja, mutta niiden aikaansaaminen vaatii ulkopuolista energiaa. Lisäksi voidaan osoittaa, että lämpövoimakoneen hyötysuhde ei voi olla suurempi kuin tämän lämpötilaerotuksen suhde korkeampaan lämpötilaan absoluuttisella asteikolla.[8]
Kolmannen lajin ikiliikkuja
muokkaaJos johonkin kappaleeseen ei vaikuta kitka, väliaineen vastus eikä muukaan liikettä hidastava voima, mekaniikan ensimmäisen peruslain mukaan se jatkaa tasaista ja suoraviivaista liikettään loputtomasti.[4] Tällainen jatkuva liike edellyttää lisäksi, ettei kappale vuorovaikuta minkään toisen kappaleen kanssa luovuttaen energiaa. Todellisuudessa vastustavia voimia kuitenkin esiintyy kaikkialla, jopa avaruudessa, mutta tähtienvälinen aine on niin harvaa, että esimerkiksi planeettojen ja muiden taivaankappaleiden liikettä laskettaessa se voidaan käytännössä jättää huomiotta. Eräänlaisina kolmannen lajin ikiliikkujina voidaan kuitenkin pitää suprajohteita[4], joissa resistanssia ei ole, joten niihin aikaansaatu sähkövirta jatkuu heikkenemättä lakkaamatta.
Katso myös
muokkaaLähteet
muokkaa- ↑ a b c d Otavan iso Fokus, 2. osa (Em-Io), s. 1221 (art. Ikiliikkuja). Otava, 1973. ISBN 951-1-00272-4
- ↑ Daniel N. Lapedes: Dictionary of Physics and Mathematics, s. 730, hakusana Perpetual motion machine of the first kind. McGraw-Hill, 1980. ISBN 0-07-045480-9
- ↑ McGraw-Hill, hakusana Perpetual motion machine of the second kind
- ↑ a b c McGraw-Hill, hakusana Perpetual motion machine of the third kind
- ↑ Baeyer, s. 27
- ↑ Hans Christian von Baeyer: Maxwellin demoni, Miksi lämpö hajaantuu ja aika virtaa eteenpäin, s. 26. Suomentanut Hannu Karttunen. Art House, 2000. ISBN 951-884-321-X
- ↑ Baeyer, s. 62–64
- ↑ K. V. Laurikainen, Uuno Nurmi, Rolf Qvickström, Erkki Rosenberg, Matti Tiilikainen: Lukion fysiikka 1, s. 122. WSOY, 1972. ISBN 951-0-00557-6
Aiheesta muualla
muokkaa
- Perpetuum Mobile - eräs väitetty ikilikkujakeksintö (venäjäksi)
- Bob Jenkins. Perpetual Motion Machines