Pred dnevi sem od mojega dobrega kolega Miloša dobil naslednji izziv:

“Dva vikenda nazaj sem imel preveč časa in pripravil zamisel perpetuum mobila. Ker vem, da so ti fizikalni izzivi 21 stoletja nadvse všeč, ti enega pošiljam, da objaviš na svojem blogu.

Če ne deluje, bom z vesljem prebral na tvojem blogu zakaj ne.”

Odgovor je: ne deluje!

Zakaj ne? Zato, ker je najosnovnejši princip delovanja vesolja princip ohranitve energije.

V vesolju je veljavnih še nekaj podobnih principov, vendar niti eden ni tako osnoven kot je princip ohranitve energije. Enostavno povedano ta princip govori o tem, da energije ni moč iz nič ustvariti, enako pa ne more v nič izginiti. Ves čas pa je mogoče energijo transformirati, iz ene oblike v drugo.

V elektrarni tako energijo premoga/nafte/sonca/vode/urana/valov/vetra spreminjamo v električno energijo. Ko električna energija pride do stroja/luči/pečice, se energija ne potroši, ampak se pretvori, deloma v koristno delo, večina pa v manj uporabno obliko energije, to je v toploto. Toplota ima manjšo uporabnost zato, ker se veliko slabše od drugih oblik energije pretvarja, saj pri tem velja drugi najpomemnejši princip vesolja, to je entropijski zakon, o katerem sem že pisal.

Miloš, zakaj torej tvoj perpetuum mobile ne deluje?

Škripci, vrvi, plošče in žogice mi povedo, da je gibanje tvojega sistema odvisno od pretvorb potencialne energije. Kar je zgoraj, lahko s potjo navzdol nekaj poganja. Ko se en del tvojega sistema premakne dol, se nekje drugje nekaj premakne gor.

Škripci ponavadi olajšajo dvigovanje bremen. 100kg težak tovor je mogoče potegniti višje tudi z 20kg ‘močnim’ vlekom. Vendar pozor, za 1m dviga 100kg tovora, je potrebno z 20kg povleči 5m vrvi, ali drugače povedano – škripec mora imeti razmerje vsaj 1:5. Vsaj!

Škripec zato ni vir energije, ampak je le vzvod na vrvi. Energijsko je v najboljšem primeru nevtralen, večinoma pa še malo energije pokuri, ker se greje.

Če torej želiš, da se tvoj perpetuum mobile deluje, potem moraš v njem ugotoviti, kje energijo v sistem dovajaš in kje jo odvajaš. Odvajaš jo zagotovo povsod tam, kjer kaj škriplje/se drgne/se greje, če pa želiš iz sistema še kakšno korist, potem gledaš, kje je tvoj transportiranec (žogica?) končal v neki višji legi. Že za prvi tip odvajanje energije (gretje), vira nimaš, kaj šele za to, da ti bo sistem nek tovor dvigoval.

Če hočeš korist, jo torej nujno plačaš. Ali drugače povedano, nobeno kosilo ni zastonj.