영구 기관

영구 기관(永久機關)은 외부에서 에너지를 공급받지 않고 스스로 영구적으로 작동하면서 일을 하거나 에너지를 생산하는 가상의 장치를 의미한다.

영구 기관은 모두 열역학 법칙에 위배되며, 실제로 존재할 수 없다.

외부에서 에너지를 공급받지 않고 에너지를 계속 생산하는 가상의 장치를 뜻한다.

한가지 예시를 보자. 자석에 의해 쇠구슬이 비탈면을 따라 끌려 올라가다가 구멍으로 떨어진 후, 증력에 의해 굽은 면을 따라 처음 위치로 돌아가며 계속해서 작동하는 가상의 장치를 만들었다 하자. 이 영구 기관의 모순점은 쇠구슬이 비탈면을 따라 올라간다면 구멍으로 떨어져도 자기력 때문에 다시 처음 위치로 갈 수 없기 때문에 처음 위치로 되돌리려면 별도의 에너지가 필요하다.

또다른 예시로는 물이 떨어지며 스크루가 연결된 수차를 회전시키고, 수차의 회전 에너지를 이용하여 아래쪽 물을 위쪽으로 이동시키면 영원히 작동하는 가상의 장치를 만들었다하자. 이 역시 물의 처음 중력에 의한 위치 에너지 보다 수차를 돌리는 에너지와 스크루가 연결된 수차의 회전 에너지의 합이 더 크기 때문에 존재할 수 없는 장치이다.

이는 에너지 보존 법칙(열역학 제1법칙)에 위배된다.

열이 모두 일로 전환되는 가상의 장치를 뜻한다.

예시로, 배의 앞쪽에서 들어온 바닷물은 분출구 안에서 얼음으로 변하면서 열을 방출하며, 이 열이 엔진을 회전시킨다 하자. 하지만 열이 저온의 바닷물에서 이보다 높은 온도의 주변 공기 쪽으로 저절로 흐르는 것은 불가능하다. 따라서 바닷물을 이용해 배를 움직이게 할 수 없다.

이는 에너지가 흐르는 방향이 잘못된 영구 기관으로, 열역학 제2법칙에 위배된다.