【二、布朗永动机】
【计算题】恒温环境中有水平放置长4L 盛水封闭直玻璃管。从管中部上方惟一小孔中
缓缓撒入质量为M 的不易沉降粉剂,因布朗运动粉剂不断扩散(颗粒运动平均加速度为a)。求
粉剂至均匀遍布水中为悬浮液时水对粉剂需作有用功的近似值W。

【解:】既求有用功近似值,可取L 为水对各颗粒作功位移平均值。
∵某颗粒平均受力f=ma,(m 为某颗粒质量)。
∴水对某颗粒作有用功为w=fL=maL。

可得水对粉剂所作有用功近似值为:W≈MaL。(此值远小于实际作功值)
分析:题设过程成悬浮液时,水对颗粒实际作功值A'＞W≈MaL。随后水仍继续作功来维
持颗粒的布朗运动。每颗粒都象能永远安全行驶的超微型汽车一样,随着时间的推移其里程
迅猛增长。因而必定:A'→∞。

第一类永动机定义是【一种不消耗任何能量就能永远作功的机器】。以水作为发动机对
照之:因水温不变而Q=0、内能增量△E=0,它为不消耗能量的物系。但对内的作功值:A'→∞,
即永远作功。此水能将对颗粒作功后的耗散能微末无损地回收的现象不仅解决了流散内能无
法重新收集的永动机难题,也对作功必须消耗能量的观念提出异议。

结论:【该机为符合要求的第一类永动机】。

从人们熟知的『布朗运动』中,很容易发现种种永动机效应!如:
厨房里充满处热动平衡状态的空气,每当发生煤气渗漏时,热运动的空气分子对缕缕毒气
作功,驱散之。此即『永动毒气驱除机』!──【事实永动机之一】。

处热动平衡状态的游泳池池水,每每对撒入水中的消毒剂(如漂白粉等)作功,扩散之。『永
动消毒剂搅拌机』──【事实永动机之二】。(简称【搅拌机】)
这些个例均为:【布朗永动机】!