第一类永动机
某物质循环一周回复到初始状态，不吸热而向外放热或作功，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。
欧洲，早期最著名的一个永动机
设计
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方案
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是十三世纪时一个叫亨内考的法国人提出来的。
如图所示:轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。方案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去，并且带动机器转动。这个设计被不少人以不同的形式复制出来，但从未实现不停息的转动。
仔细
分析
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一下就会发生，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩虽小，但是球的个数多。于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下，便停在右图中所画的位置上。
热力学发展初期，热和机械能的相互转化是人们研究的主
题
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。在工业革命的推动下，工业上和运输上都相当广泛地使用蒸汽机。人们研究怎样消耗最少的燃料而获得尽可能多的机械能。甚至幻想制造一种机器，不需要外界提供能量，却能不断地对外做功，这就是所谓的第一类永动机。为了解决这个问题，促使人们都去研究热和机械能之间的关系问题。
能量守恒定律，而此定律得迈尔(J.R.Mayer)第一个提出了
到了物理学界的确认，却是在焦耳(J.P.Joule)的实验工作发表以后。
焦耳在1840,1848年间做了大量实验，测定了热与多种能量的相互转化时的严格的数量关系。以往热的单位是cal(卡)，功以erg(尔格)为单位，焦耳的实验结果为1cal=4(184×10^7erg，这就是著名的热功当量。此后，更准确地测定为4(184×10^7erg，即4(184J(焦耳)。焦耳实验表明，自然界的一切物质都具有能量，它可以有多种不同的形式，但通过适当的装置，能从一种形式转化为另一种形式，在相互转化中，能量的总数量不变。能量守恒转换定律的建立，对制造永动机的幻想作了最后的判决，因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”。由此可见，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。
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