Moto Continuo

Introdução

Nas literaturas em geral é constantemente afirmado que um processo não pode ocorrer sem que atenda à Primeira e à Segunda Leis da Termodinâmica. Qualquer dispositivo que infrinja qualquer uma dessas leis é denominado moto-contínuo e, independentemente das muitas tentativas, não há registro histórico de que alguma máquina desta natureza tenha funcionado. Entretanto, isso não impediu os inventores de tentarem criá-las.

 

Moto-Contínuo

O dispositivo que viola a Primeira Lei da Termodinâmica (por meio da criação de energia) é denominado moto-contínuo da primeira espécie (PMM1) e o dispositivo que viola a Segunda Lei da Termodinâmica é chamado de moto-contínuo da segunda espécie (PMM2).

Considere a usina de potência a vapor mostrada na Figura 1. A proposta é aquecer o vapor d’água utilizando aquecedores à resistência instalados dentro da caldeira, em vez de utilizar como fonte de energia combustíveis fósseis ou nucleares. Parte da eletricidade gerada pela usina deve ser utilizada para acionar os resistores e também a bomba. O restante da energia elétrica será fornecido à rede elétrica, como resultado líquido do trabalho. O inventor afirma que, depois de iniciado o sistema, essa usina de energia produzirá eletricidade independentemente, sem exigir nenhuma entrada de energia do meio externo.

Figura 1 – Moto-Contínuo que viola a Primeira Lei da Termodinâmica (PMM1)

Bem, aqui está uma invenção que poderia resolver o problema mundial de energia - se funcionasse, é claro. Uma análise cuidadosa desta invenção revela que o sistema delimitado pela área sombreada está continuamente fornecendo energia para o meio externo, a uma taxa de (Q_s ) ̇+(W_(líq.s) ) ̇, sem receber nenhuma energia. Ou seja, esse sistema está criando energia a uma taxa de (Q_s ) ̇+(W_(líq.s) ) ̇, o que é claramente uma violação da Primeira Lei da Termodinâmica. Portanto, o maravilhoso dispositivo nada mais é do que um PMM1 e não merece nenhuma consideração adicional.

Analisemos agora outra ideia inovadora do mesmo inventor. Convencido de que a energia não pode ser criada, o inventor sugere a seguinte modificação, que aumentará substancialmente a eficiência térmica da usina de energia sem violar a Primeira Lei da Termodinâmica. Ciente de que mais da metade do calor transferido para o vapor, na fornalha, é descartado no condensador para o ambiente, o inventor sugere livrar-se deste componente supérfluo e enviar o vapor d’água para a bomba assim que o mesmo deixa a turbina, conforme mostrado na Figura 2. Dessa forma, todo o calor transferido para o vapor na caldeira será convertido em trabalho e, assim, a usina de potencia terá uma eficiência teórica de 100%.

Figura 2 – Moto-Contínuo que viola a Segunda Lei da Termodinâmica (PMM2)

O inventor percebe que é inevitável a ocorrência de alguma perda de calor e atrito entre os componentes móveis e que esses efeitos comprometerão, de alguma forma, a eficiência. Mas, mesmo assim, ele espera que seja no mínimo de 80% (contrapondo-se aos 40% da maioria das atuais usinas) para um sistema cuidadosamente projetado.

Bem, a possibilidade de duplicar a eficiência certamente seria muito tentadora para os gerentes de usinas e, se não forem profissionais adequadamente treinados, eles provavelmente darão uma chance a essa ideia, pois intuitivamente não verão nada de errado com ela. Mas alguém com conhecimentos na área de termodinâmica, inclusive um estudante, poderia facilmente classificar esse dispositivo como PMM2, pois ele trabalha em um ciclo e produz uma quantidade líquida de trabalho enquanto troca calor apenas com um único reservatório (a caldeira). Isso satisfaz a Primeira