徒然なるまゝによしなしごとを書きつくる

旧タイトル めざせ、ブータン

ハイゼンベルグの永久機関

2011年06月28日 | 物理

上図はハイゼンベルグの永久機関と呼ばれるものです。量子力学で不確定性原理を発見した
ハイゼンベルグが提案した永久機関でこれがなかなか手強い。永久機関は第一種永久機関と
第二種永久機関があり、経験則としてこの二種類の永久機関は実現不可能と言われている。

この装置はピストンとシリンダーからなる部品を、回転するベルトに方向を固定して接続し水中
に沈める。シリンダー内には空気があり、ピストンには重り(図では10kg)が付いていて、
ベルトの左側では下に重力で引っ張られシリンダー容積は増え浮力が増す。反対の右側では
ピストンは圧縮方向に動き浮力は減る。この左右の浮力差でベルトは永久に時計回りを
続ける!?

正直なところ私自身はこの装置が動かない明確な理由が判らない。ただ、一点気づいたことは
左下の点でピストンが伸びて浮力が大きくなる過程では吸熱が起り、右上のピストンが縮む過
程では発熱すると言うことだ。と言うことは水中で熱輸送が起らないとすると、温度差がある程
度以上になると運動は停止することになる。つまり、この装置は第二種永久機関なのか?
仕事をしながら熱エントロピーは減少している ???

実際の装置を作ってみたい誘惑に駆られる。(きっと動かないとは思いますが...)
誰か、この件に関する答えを知っていたら教えてください!