长期以来人们对永动机感兴趣，甚至列奥纳多·达·芬奇也制作了类似的工具。 中世纪时，由于没有煤炭、石油等现代燃料可供使用，人们设计的永动机大多是纯机械工具。 例如，在转轮上设计了不同长度的悬臂以保持转轮旋转。 结果，所有的工具都以失败告终。
中世纪的人们之所以相信机器可以永远旋转而不依赖外部能量和力，是因为当时热力学第一定律尚未形成。 19世纪初，许多科学家相信流行的“热量理论”第二类永动机，将热视为一种物质。 然而，“热量理论”并不能解决热力学中的许多关键问题。
英国物理学家焦耳通过一系列的实验，终于证实了能量守恒定律，这就是今天人们所说的热力学第一定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会由一种物质转化而来。形式转变为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而总能量保持不变。
根据能量守恒定律，机器的转动不能不依赖任何能量，能量也不能凭空产生。 不消耗能量的永动机是不可能自然存在的。 然而，通过精巧的机械设计来实现机械能守恒是不可能的第二类永动机，因为机械运动时存在摩擦，部分机械能会转化为内能，所以达芬奇的永动机无法实现。 这种永动机称为第一类永动机。
第二种永动机似乎符合能量守恒定律。 有人想象，既然自然界的能源如此之多，甚至空气中也含有氧元素，那么有没有可能将所有的能源进行转换，即制造出一种热机，从单一热源中吸收热量，转动它完全转化为有用的工作，而不产生其他效果。 事实上，后来人们想出的永动机大多是这种“第二类永动机”。
第二类永动机违反了热力学第二定律，该定律有多种表达方式。 它补充了能量守恒定律，即能量转换是有方向性的。 简单来说，海洋中存在氢和氧元素，但不可能将它们完全转化为能源供人类使用。 也就是说，所有的内能都不能毫无损失地转化为机械能。
（《工人日报》6.7叔年）
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