Perpetuum Mobile
Ein Perpetuum Mobile (lat. „sich ständig Bewegendes“) ist eine Maschine, die ewig in Bewegung bleibt und dabei zusätzlich noch in einem Prozess Energie freisetzt.
Geschichte
Erste Berichte über mechanische Perpetua Mobilia stammen aus Indien und dem Orient. Der indische Astronom Lalla beschreibt 748 in seinem Werk Sysyadhivrddhida Tantra ein PM-Rad. Gegen 1150 beschreibt der indische Mathematiker Bhaskara ein Perpetuum Mobile, das aus einem Rad besteht, welches quecksilbergefüllte Speichen trägt. Um 1230 ersann der französische Baumeister Villard de Honnecourt ein PM, welches aus pendelnd an einem Rad aufgehängten Hämmern bestand. Honnecourt erwähnt Quecksilber in seiner Beschreibung als Füllmittel, so dass davon ausgegangen wird, dass er die Arbeit von Bhaskara direkt oder indirekt kannte.
Vom Ingenieur und Baumeister Francisco di Georgio sind einige Zeichnungen überliefert, die perpetuierliche Maschinen darstellen. 1618 schlug der englische Physiker und Mystiker Robert Fludd (1574 - 8.9.1637) eine Rezirkulationsmühle vor, die mit einem oberschlächtigen Wasserrad und einer archimedischen Schraube als Hebewerk arbeiten sollte. Leonardo da Vinci war zeitlebens am Konzept der perpetuierlichen Maschine interessiert und von ihm sind einige Entwürfe von Rezirkulationsmaschinen überliefert, die mit archimedischen Schrauben arbeiten. Auch ein komplexer Mechanismus, der aus einem Rad besteht, dessen Enden quecksilbergefüllte Behälter tragen, ist bekannt. Im Deutschen Museum zu München ist diese Maschine als schönes mechanisches Modell zu bewundern. Da Vinci formulierte als Erster, dass ein mechanisches PM in den Bereich der Unmöglichkeit gehört.
In der Barockzeit war das Interesse an perpetuierlichen Maschinen voll erwacht. Neben den Universalgelehrten Athanasius Kircher und Caspar Schott befassten sich viele andere mit der Theorie. Im Merkantilismus der frühen Moderne gewinnen weiter wirtschaftliche Aspekte die Oberhand. Viele Fürsten umgaben sich mit Mechanikern und Alchimisten in der Hoffnung, mit ihren Erfindungen Geld machen zu können. Die Suche nach der ewigen Bewegung und dem Stein der Weisen gehen Hand in Hand.
1775 erklärte die Französische Akademie der Wissenschaften, keine Arbeiten zum Thema PM mehr anzunehmen oder zu prüfen, da eine immerwährende Bewegung nicht möglich sei. Mit der Formulierung des Energieerhaltungssatzes durch Julius Robert von Mayer und Rudolf Clausius wurde Mitte des 19. Jahrhunderts dem PM der theoretische Boden entzogen. Die Idee des PM ist dennoch nicht tot; immer noch versuchen Erfinder, eine ewig bewegliche Maschine zu erdenken.
Kategorien vom Perpetuum Mobile
Perpetua Mobilia werden nach dem thermodynamischen Hauptsatz kategorisiert, den sie verletzen würden. Die Klassifikation gibt keinen Hinweis zum beabsichtigten Funktionsprinzip des PM.
Perpetuum Mobile erster Art
Ein PM erster Art ist eine Maschine mit einem Wirkungsgrad von über 100 Prozent. Eine solche Maschine gibt mehr Energie ab, als sie aufnimmt.
Zum Beispiel:
- Ein Wasserrad pumpt Wasser nach oben. Ein Teil des Wassers fliesst wieder nach unten und treibt das Wasserrad an. Die potentielle Energie des restlichen Wassers kann zusätzlich genutzt werden.
- Ein Schwungrad treibt einen Generator, der seine Energie über eine elektrische Verbindung an einen Motor abgibt, der.
Perpetuum Mobile zweiter Art
Ein PM zweiter Art erzeugt keine Energie, vernichtet aber Entropie. Die von der Entropie in die Maschine hinein getragene Energie kann danach einem beliebigen Prozess zugefürht werden