máquinas de movimento perpétuo e as leis da termodinâmica

Máquinas de movimento perpétuo

e as leis da termodinâmica

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Índice

Introdução

Para recordar

movimento perpétuo

Vídeos

"Cristais do tempo"

Roda de Bhaskara

Créditos

Citações

Conclusão

Introdução

A 2.ª lei da termodinâmica é um dos pilares da física moderna. Afirma que o rendimento de uma máquina é sempre inferior a 100%, visto que nos processos espontâneos verifica-se sempre uma diminuição da energia útil.

Das duas leis existentes, a segunda lei da termodinâmica é a que tem maior aplicação na construção de máquinas e utilização na indústria, pois trata diretamente do rendimento destas.

Para recordar...

Leis da termodinâmica

1ª Lei da Termodinâmica: A energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada. É impossível obter-se mais energia do que a que foi gerada inicialmente. 2ª Lei da Termodinâmica: A energia tende a dissipar-se através de vários processos como a fricção.

Máquinas de movimento perpétuo

Infinita busca pela energia infinita

Uma das maiores dificuldades na produção de energia é o seu método de geração, uma vez que para usufruir deste, é necessário fornecer energia para os sistemas a transformarem. Na tentativa de melhorar esses sistemas, foram idealizadas máquinas capazes de reutilizar a sua própria energia, acabando por obterem um rendimento equivalente a 100%. Posteriormente veio a confirmar-se que estas máquinas são obviamente impossíveis de criar, pois cada uma delas viola pelo menos uma das duas leis da termodinâmica. Assim sendo, estas podem classificar-se como máquinas de:

2ª Espécie

3ª Espécie

1ª Espécie

Roda de Bhaskara

A pioneira

Inventada pelo astrólogo, astrónomo e matemático do século XII Bhaskara, a roda de Bhaskara é uma hipotética máquina de movimento perpétuo de 1ª espécie.

A origem

O erro

Outros exemplos

Famosos por falhar

Rampa de John Wilkins

Vaso de Boyle

"Cristais do tempo"

Apesar das máquinas de movimento perpétuo serem impossíveis de construir, há fenómenos físicos que se aproximam desta ideia. Fenómenos como os "cristais do tempo", um novo estado de matéria que nos permite especular que futuramente hajam máquinas de movimento perpétuo. Em 2012, o físico americano Frank Wilczek teorizou esta ideia de "cristais do tempo", um novo estado da matéria que desafiava as leis da física. "Frank Wilczek procurou saber se, da mesma forma que um cristal quebrava a simetria do espaço, seria possível criar um cristal que quebrasse o equivalente da simetria do tempo." Estes "cristais do tempo" têm como finalidade quebrar a simetria do tempo, ou seja, em vez dos seus padrões se repetirem a cada certa distância, fariam-no a cada certo tempo.

Glossário

Mas como Foram descobertos?

Alguns cientistas perceberam que no estado fundamental, os spins dos iões poderiam ser invertidos por uma força externa em intervalos regulares, sofrendo o sistema um tipo de excitação. Este comportamento permite ao "cristal do tempo" entrar num padrão de repetição de movimento. Com este princípio tornou-se possível criar os "cristais do tempo".

Processo

Vídeos

Time Crystals

Perpetual Motion (1938)

Citações

É impossível construir um dispositivo que opere, segundo um ciclo, e que não produza outros efeitos, além da transferência de calor de um corpo frio para um corpo quente.

Rudolph Clausius

É impossível construir um dispositivo que opere num ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos além do levantamento de um peso e troca de calor com um único reservatório térmico

Kelvin-Plank statement

Conclusão

Concluiu-se com este trabalho que todos os dias as leis da termodinâmica são postas à prova e que, mesmo sendo antigas, dispertam o interesse nas gerações atuais, sendo um enorme desafio tentar quebrá-las. Aprendemos também que os fenómenos físicos que se aproximam da ideia de movimento perpétuo fazem-nos especular sobre o facto de que futuramente possam vir a existir tais máquinas.

De modo geral, o trabalho correu bem apesar de termos tido algumas dificuldades na pesquisa de certos tópicos e alguns problemas técnicos. Contudo, conseguimos superar as nossas espectativas em relação ao nosso trabalho.

O trabalho no geral

Bibliografia

• http://plutaoplanetaplutao.blogspot.com/2011/03/curiosidades-cientificas.html
• http://revistagalileu.globo.com/Revista/Common/0,,ERT343608-17773,00.html
• https://pt.wikipedia.org/wiki/Moto-cont%C3%ADnuo
• https://super.abril.com.br/ciencia/o-que-sao-maquinas-de-movimento-perpetuo/
• http://leonardodavinci.cc/movimento-perpetuo
• https://universoracionalista.org/por-que-o-moto-perpetuo-e-impossivel/
• https://www.bbc.com/portuguese/geral-55347665
• https://en.wikipedia.org/wiki/Time_crystal

Equipa

Beatriz Paredes

Diana Pereira

Beatriz lopes

Guilherme Amaral

Nº5

Nº11

Nº3

Nº8

Professor Orlando Gonçalves Agrupamento de Escolas Pioneiros da Aviação Portuguesa