違反熱力學第二定律,從單一熱源吸熱使之完全變為有用功而不産生其它影響的熱機稱為第二類永動機。第二類永動機不可能制成,表示機械能和内能的轉化過程具有方向性。也是有能量輸入的單熱源熱機。
曆史上首個成型的第二類永動機裝置是1881年美國人約翰·嘎姆吉為美國海軍設計的零發動機,這一裝置利用海水的熱量将液氨汽化,推動機械運轉。但是這一裝置無法持續運轉,因為汽化後的液氨在沒有低溫熱源存在的條件下無法重新液化,因而不能完成循環。
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