懸浮在水中的花粉粒會做無規則運動。

如下圖，初始溫度平均，0為花粉，漂在水面上，從花粉中穿一條硬細絲，外面是一個略長於細絲的盒子。當花粉運動時，細絲會隨機左右運動，撞到盒子上，使盒子左右兩側產熱，產生第二類永動機的效果。

請從以上模型本身入手，不要直接使用熱力學定律論證永動機不存在來證明這一模型不存在，也不要使用反證法。

個人對量子物理並不了解，如果需要請儘可能直白的說明，個人認為花粉屬於宏觀物體，經典物理應當適用。

按個人的物理直覺，這玩意應該是可以的。

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　　然而所謂的第一印象往往是不靠譜的。這個確實是行不通的。

　　去谷歌搜了一下，就發現這個問題並不是那麼容易回答的。當年有物理學家提出過這個問題，而費恩曼曾經在課堂上講過這個問題。Brownian ratchet　　首先看這個詞條。這個詞條講了這回事，但我並沒看懂。不過上面提到了一些基本概念，並且講到了這個問題費恩曼物理學講義第二卷有講到。然後我去找了一下，可能是翻譯問題，費恩曼講的那幾頁我也看得半懂不懂的，個人理解是這樣：　　１.首先按樓主的模型產生熱量沒什麼意義。熱力學第二定律目標要產生的能量，是那種有序的能量（比如電磁能，勢能，動能等等），而不是無序的熱能。前者這種能量可以隨意轉化成後者，但後者無法隨意轉化成前者。前者才是我們要的能量。

　　２.那麼能否產生有序的能量呢？是不可以的。為什麼呢，因為這種微觀過程是可逆（這個詞可能用的非常不嚴謹，只是表意）的。比如你要產生的是重力勢能，那麼你在某一時刻可能靠著布朗運動把重物提高，但在另一時刻有同樣的概率把重物降低，因此平均下來效果為０。在費恩曼的例子中，他試圖構造一個不可逆的系統（只會拉高不會降低），但最終證明了這玩意也不是那麼不可逆。

　　所以這個問題基本解決了。

　　不過我後來無意中又搜索到一個叫Brownian motor　　的詞條。粗看一下好像這玩意可以靠布朗運動產生能量。Coupled Brownian Motors　原理是因為熱力學定律是對平衡態成立的，但這玩意工作在非平衡態。

　　以上都是粗粗看去的結果，本人對熱統完全不了解。以上說得可能都非常不嚴謹並且有很多錯誤（歡迎指出，但指出了我也無法判斷指出的對不對，評論里有指出我不對的大家可以參考著一起看），只是一個大概的印象。僅供拋磚引玉，樓主有需求可以進一步ｇｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏｇｌｅ一下。

題主忽視了產熱之後的體系的變化。事實上，如果花粉的能量被不斷的對外做功消耗（而沒有外界能量輸入）的話，體系溫度會降低。後果當然就是無限趨向於絕對零度了。這與激光冷卻原子有著異曲同工之妙。

然後歪個樓。事實上，小尺寸的基於布朗運動的機構是可行的。有種東西叫「布朗馬達」 （Brownian ratchet 或者 Brownian Motor）。2002年有篇長綜述就講了這個概念及一些嘗試，Brownian motors: noisy transport far from equilibrium。但其實，熱力學第二定律是不能被違背的，馬達的運動必然受制於耗散。像肌球蛋白這樣的分子馬達是基於結構的不對稱性與消耗ATP能量來運動的。

第一，這是個垃圾問題，概念都沒弄清。你這個跟永動機沒任何關係，永動機要做功，跟生熱什麼關係？

你先把熱機、制冷機、熱泵三樣東西先分成兩類，理清概念再討論。

第二，你要好好看看能均分/equipartition，任何分子無論質量大小都具有相同平均動能，而且任何自由度上能量均分（暫時用不著考慮量子效應）。

證明：考慮V mass centre of two atoms*(V atom1-V atom2)的平均值，假設不同原子對全體原子構成的體系質心速度服從均勻隨機分布，自然可以記作&=0，把式子展開，代入&=0，即速度均勻隨機分布，你會得到平均動能對於不同質量的原子沒有差別。

所以一顆花粉和一個原子平均能量一樣，沒差別。你想問什麼？

熱是「分子平均動能」。 溫度相同表明「兩個物體的分子平均動能相同」。

結論就是，同溫度的兩個物體的分子之間的碰撞，不會引起分子平均動能的改變。

宏觀中說起碰撞，大家會想起大球A砸小球B，然後小球會獲得能量滾的好遠。因此產生一種印象，即A碰撞B會讓B的能量增加。其實，反向思考，A的能量一定降低了。A的能量如果一直低下去，B的能量如果一直漲上去，就會發生更多小球B從背後推大球A的事件，使雙方平均動能一直保持相同。

在微觀角度，請放棄「摩擦生熱」想法（和對應的碰撞生熱）。摩擦生熱是外界機械能加速分子, 使分子平均動能升高。從等效角度來說，外界機械能相當於一個極高溫的物體接觸。
你們到底有多恨熱力學定律，動不動就無視人家。

模型簡化下。

你計劃花粉帶著細絲撞壁，本質上就是花粉的能量傳給細絲傳給壁，那和花粉直接撞壁有什麼不同？

花粉直接撞壁，本質上就是水分子推花粉撞壁，那和水分子直接撞壁有什麼不同？

為毛水分子直接撞壁不產生熱效應？
布朗運動本身已經是一種尺度效應了，不適用於經典物理。
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