長期以來人們對永動機感興趣，甚至列奧納多·達·芬奇也制作了類似的工具。 中世紀時，由于沒有煤炭、石油等現代燃料可供使用，人們設計的永動機大多是純機械工具。 例如，在轉輪上設計了不同長度的懸臂以保持轉輪旋轉。 結果，所有的工具都以失敗告終。
中世紀的人們之所以相信機器可以永遠旋轉而不依賴外部能量和力，是因為當時熱力學第一定律尚未形成。 19世紀初，許多科學家相信流行的“熱量理論”第二類永動機，將熱視為一種物質。 然而，“熱量理論”并不能解決熱力學中的許多關鍵問題。
英國物理學家焦耳通過一系列的實驗，終于證實了能量守恒定律，這就是今天人們所說的熱力學第一定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會由一種物質轉化而來。形式轉變為另一種形式，或從一個物體轉移到另一個物體，而總能量保持不變。
根據能量守恒定律，機器的轉動不能不依賴任何能量，能量也不能憑空產生。 不消耗能量的永動機是不可能自然存在的。 然而，通過精巧的機械設計來實現機械能守恒是不可能的第二類永動機，因為機械運動時存在摩擦，部分機械能會轉化為內能，所以達芬奇的永動機無法實現。 這種永動機稱為第一類永動機。
第二種永動機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，甚至空氣中也含有氧元素，那么有沒有可能將所有的能源進行轉換，即制造出一種熱機，從單一熱源中吸收熱量，轉動它完全轉化為有用的工作，而不產生其他效果。 事實上，后來人們想出的永動機大多是這種“第二類永動機”。
第二類永動機違反了熱力學第二定律，該定律有多種表達方式。 它補充了能量守恒定律，即能量轉換是有方向性的。 簡單來說，海洋中存在氫和氧元素，但不可能將它們完全轉化為能源供人類使用。 也就是說，所有的內能都不能毫無損失地轉化為機械能。
（《工人日報》6.7叔年）
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