永久機関
熱力学の法則の確立以後も疑似科学者や出資金目当ての詐欺師によって、永久機関が「発明」され続けている。日本では1993年から2001年6月の間に35件の出願があり、うち5件に審査請求があったが、いずれも特許を認められていない。一方アメリカでは1932から1979年の間に9件の特許が成立した。近年でも2002年に一件成立している。
こうした近現代の似非永久機関の例として以下のものがある。
フリーエネルギーマシン
永久電機 - プロレスラーのアントニオ猪木が推進していた、磁石を使って稼働を続けるという発電機。2002年に記者会見の場で公開されたが、始動に失敗したまま終わった。
電磁力発電プラント - 2009年、始動に使った以上の電力を発電するという装置を神奈川のソフォス研究所が開発したと報じられた。これと見られる特許が2006年に出願されているが、審査を受けずに取り下げられている。
スタンリー・メイヤーの水燃料電池 - 「水を電気分解して酸素ガスと水素ガスの混合気を作り、それを燃料にしてエンジンを回す」ことにより、100%以上のエネルギー効率を実現できると主張していた。アメリカで複数の特許を取得しているが全て失効済。
仮に第二種永久機関が実現可能だとしても、定義よりエネルギー保存は破らないため、その機械自体の持っているエネルギーを外部に取り出してしまえば、いずれその機械は停止する。本機械は「熱効率100%の熱機関」であって、その機械自体をエネルギー源として使用できるわけではない。
第二種永久機関を肯定する実験結果は得られておらず、実現は否定されている。第二種永久機関の否定により、「熱は温度の高い方から低い方に流れる」という熱力学第二法則(エントロピー増大の原理)が確立した。これによってすべての熱機関において最大熱効率が1.0(100%)以上になることは決してないため、仕事によって発生したすべての熱を熱源に回収する事は不可能であるということになり、第二種永久機関の矛盾までもが確立されるに至った。外部温度を20°Cから19°Cに下げて外部から熱をもらう場合、その装置の温度は19°Cよりも低く、例えば10°Cである必要がある。装置に仕事をさせた後、装置の温度が10°Cから15°Cに上昇したとしても、15°Cの装置から19°Cの外部に、熱を移動させることは普通はできない。行うとしたら、その熱の移動にエネルギーが必要となる。そして装置が仕事を行うにはエネルギーを使っても温度を19°C以下に保つ必要があり、ゆえに熱効率は100%未満になる。
前述の海水の熱により推進する仮想的な船の例では、「加速時に船の近傍の海水が周りより冷たくなり、減速時に船の近傍の海水が周りより熱くなる」という、熱力学第二法則に反する現象が発生する。無論、これは現実には起こりえない。
第二種永久機関に関する思考実験としては以下のパラドックスが提案された。これらの思考実験について検討することは、熱力学の法則をよりよく理解するものとなる。