為什麼說水氫發動機違背了熱力學第一定律！

自從熱力學第一定律在19世紀中葉建立以來，人類就已經認識到，任何違背能量守恆定律的機器都是不可能運轉的，否則就能製造出永動機。最近，鬧得沸沸揚揚的水氫發動機就是一個例子。

據稱，水氫發動機可以用一種特殊的催化劑讓水分解成氫氣和氧氣，然後，氫氣被送入氫燃料電池中，為氫燃料車產生動力。這種車加水就能行駛，氫氣的製造成本近乎沒有。

乍一看，似乎這樣沒有什麼問題，水分解成氫氣和氧氣，並且氫氣可以作為動力來源。那麼，為什麼說這種發動機會違背能量守恆定律呢？

這裡的問題就出現由水製造氫氣上。在正常情況下，水分子中的化學鍵非常穩定。只有當溫度升高到超過2000度時，水分子的化學鍵才會發生斷裂，從而形成氫氣和氧氣。另外，在通電的情況下，水很容易分解成氫氣和氧氣。也就是說，水的分解需要消耗大量的能量。

催化劑的作用是加速水的分解反應，它只能增加反應速率，使反應更快趨於平衡，但並不能改變水的分解需要消耗大量能量的事實。即便消耗大量的能量來製造出氫氣之後，氫氣作為燃料來驅動車輛前進，這又會損失掉不少的能量，因為化學能轉變為機械能存在效率問題。

因此，水氫燃料車的能量輸入其實是大於能量輸出，這顯然是違背了能量守恆定律，這樣的汽車不可能製造出來，否則它就成了某種意義上的永動機。

氫燃料車確有其事，但氫氣的製造需要一定的成本，不可能幾乎零成本。如果要讓真正的氫燃料汽車得到大規模應用，需要大幅降低氫氣的製造成本，這是目前很多科學家的研究目標。