Tópico: Moto Contínuo

[Dbohr]

Suponha que você tenha um ímã bem-comportado cuja densidade de energia do campo magnético seja da ordem de B². Suponha ainda que o seu material "magneto-elástico" é tal que, quando submetido a um campo magnético B, encolha um dx -- ou, no caso da nossa roda, gere uma certa tração que desloque o centro de gravidade dela e a faça girar.

Bem, para um encolhimento dx temos que a energia elástica do material precisa aumentar em k(dx)²/2; pois o material está preso no aro e no centro da roda; assim tudo se passa como se ele tivesse na verdade se distendido em dx -- e usamos a expressão da Lei de Hooke para a energia.

De onde vem essa energia? Ora, ela só pode vir do ímã. Ou melhor, da energia armazenada no campo magnético do ímã, aquela que é proporcional a B². Daí deduzimos três coisas:

1- depois de alguns giros da sua roda magneto-elástica a densidade de energia magnética vai se exaurir e o movimento vai cessar;
2 - na melhor das hipóteses toda a energia armazenada no campo vai para o magneto-elástico. Não tem como ele extrair mais do que está lá;
3 - na realidade, haveria perdas por aquecimento no magneto-elástico, entropia na histerese do ímã, atritos nas partes mecânicas da roda e perdas na hora de transformar o movimento dela em trabalho útil.

Ou seja, esse aparato é uma máquina de Moto Perpétuo que mistura os tipos 1 e 2, o que é impossível. Q.E.D.

[Lucks]

IMPOSSÍVEL! ISSO É INQUESTIONÁVEL!

Mas a impossibilidade "acredito eu" se dá por outros fatores... o campo magnético que é "gerado" pelo imã não se dissipa na proporção que é "utilizado" (caso contrário...motores de corrente centínua não funcionariam por muito tempo....afinal...em geral só alimentamos as bobinas internas...e portanto o campo dos imãs permanentes dos motores de corrente contínua, por esse ponto de vista, perderiam o magnetismo na proporção que fossem utilizados.

Isso não acontece, um imã perde seu magnetismo numa proporção relacionada a tempo/temperatura, não importa se ele ficou lacrado numa redoma de vidro, ou usado num gigantesco motor imaginário.

[Dbohr]

Mas a impossibilidade "acredito eu" se dá por outros fatores... o campo magnético que é "gerado" pelo imã não se dissipa na proporção que é "utilizado" (caso contrário...motores de corrente centínua não funcionariam por muito tempo....afinal...em geral só alimentamos as bobinas internas...e portanto o campo dos imãs permanentes dos motores de corrente contínua, por esse ponto de vista, perderiam o magnetismo na proporção que fossem utilizados.

Na maioria motores elétricos comerciais é preciso que uma bateria ou pilha forneça energia para o eletroímã funcionar e acionar o motor. Motores (e outros equipamentos) com ímas permanentes têm problemas de desgaste, sim; inclusive de aquecimento.

[Lucks]

Como já disse...o desgaste é natural.... relacionado a tempo/temperatura.
Não pode considerar um imã como algo que "armazena magnetismo" ele não é um "capacitor magnetico".

Uma vez que o imã não produz trabalho, ele não "gasta" seu magnetismo fazendo isso!
Suas moleculas apenas vão se rearranjando de maneira aleatória e ele perde o magnetismo lenta e continuamente....independente de seu uso!

[Dbohr]

Ímãs não são realmente a minha especialidade, mas eu tenho uma boa medida de certeza que se um aparato for criado para converter a densidade de energia do campo magnético em trabalho (e se for um processo de mão-única), o ímã vai degradar.

[Lucks]

Você tem razão neste comentário!

Mas o imã não se degrada....isso leva diretamente ao ponto...não degrada, logo, não produz trabalho e vice-versa!!

E é por isso que nenhum dos moto-perpétuos propostos utilizando a "energia" de imãs...(como perendev e companhia limitada!) não funcionam!
(A termodinãmica é a lei...mas a explicação básica e mais simples da idéia, no caso de imãs, é essa!)

[Dbohr]

Peraí, agora eu não entendi. Explica isso melhor.

[Lucks]

Bem...eu não sou um especialista nisso....
Mas dá pra dar uma enganada....(acho)!
Um material “ferro-magnético” possui moléculas com propriedades magnéticas, porém, num estado normal elas estão dispostas aleatoriamente e portanto, o material como um todo não possui magnetismo.
Essas pequenas porções do material que possuem magnetismo podem ser ordenadas (quase) todas na mesma direção, e aí sim, o material torna-se magnético. (um campo gerado por uma bobina pode fazer isso!)… Obviamente, existem materiais com maior ou menos capacidade de manter essa ordenação...e é essa característica que define quais materiais podem ser usados para fabricar um imã permanente ou não.
Bem...um imã permanente não é tão permanente assim...pois suas partículas vão se desorganizando com o tempo e ele perde o magnetismo (já que perde a orientação dos “mini-imãs” internos)
A temperatura tem um grande papel aqui, já que com o aumento da temperatura, as moléculas vibram mais e com isso se “desorganizam” mais rápido.
É por isso, por exemplo, que materiais ferro magnéticos possuem uma propriedade que define em qual temperatura eles deixam de ser ferro-magneticos...ou seja,  se você aquece uma barra de ferro, chegará uma certa temperatura onde ela não atrai(ou não é atraída) por um imã.
Resumindo tudo isso....o “magnetismos” de um material é dado pela organização de suas moleculas...(quase) todas orientadas num mesmo sentido...e vai perdendo esse magnetismo a medida que essas moléculas vão se desorientando. Este processo ocorre em função de uma agitação interna das moléculas...que é afetada pela temperatura, por exemplo, e não pelo uso que se faz do seu campo magnético.
Em teoria, um imã resfriado até o zero absoluto duraria para sempre...independente do que aconteça com seu campo.
(*peço que todos aceitem como “licença poética” alguns termos e considerações utilizadas acima...afinal, não são necessários diversos termos técnicos e detalhamento exato, para transmitir a idéia principal deste post. Obrigado!)

[Dbohr]

Bem, sim, em linhas gerais é isso mesmo.

Só que eu não contestei nada disso. O que eu disse é que o campo magnético armazena uma certa energia. Se esta energia for utilizada para realizar trabalho e se não for reposta de alguma forma o ímã vai degradar. Até onde sei isso acontece em motores que usam ímãs permanentes -- e me corrijam se eu estiver errado.

[Lucks]

Bem...até onde sei....esse evento ocorre realmente nos motores....mas em virtude da temperatura de operação.
até onde sei....a energia de uma imã não está exatamanete "armazenada", é uma característica, não uma condição("carregado com magnetismo").

E senso assim...é impossível que um imã possa ser usado para realizar trabalho...o que dá pra fazer é armazenar energia potencial (repulsão ou atração) e depois liberá-la.....aproximadamente como um elástico....mas essa energia vem da força aplicada para causar o "desequilíbrio" e não do "magnetismo" do imã diretamente.

[Dbohr]

Pense numa situação análoga: um foguete é disparado da superfície da Terra até o infinito. O trabalho realizado para remover a massa da carga útil do foguete é igual à energia potencial gravitacional dessa carga útil na superfície, certo? Bem, com a partida do foguete o campo gravitacional da Terra perdeu intensidade -- equivalente à porção de massa que foi embora.

[Hold the Door]

Não se esqueça que um motor comum tem uma fonte de energia externa, enquanto no suposto "motor magnético moto-perpétuo" a energia viria exclusivamente da armazenada no campo magnético do imã. Por isso não dá para comparar a durabilidade do imã de um motor comum com a do "moto perpétuo".

[Lucks]

Antimagneto cria invisibilidade magnética
Com informações da PhysicsWorld - 12/08/2011



Qualquer campo magnético criado dentro da camuflagem - imagine um ímã permanente colocado lá dentro - não "vazaria" para o seu exterior, ou seja, fora da camuflagem seria como se o campo magnético daquele ímã não existisse. [Imagem: Sanchez et al.]
Camuflagem magnética

Pesquisadores espanhóis afirmam ser possível construir um manto da invisibilidade magnético.

Nesse novo tipo de camuflagem, um objeto continuaria tão visível quanto antes, mas seria imune aos campos magnéticos ao seu redor - ou, ao contrário, um campo magnético confinado pela camuflagem magnética não afetaria nada fora da própria camuflagem.

A "invisibilidade" magnética teria inúmeros usos práticos, sobretudo na construção de escudos para evitar a interferência em equipamentos críticos e em processos industriais que exigem ambientes magnéticos específicos.

Antimagneto

Alvaro Sanchez e seus colegas da Universidade Autônoma de Barcelona não chamam seu dispositivo de "camuflagem" ou "escudo", mas sim de antimagneto.

Segundo eles, o antimagneto, que poderia ser "facilmente construído" com metamateriais, teria duas propriedades básicas.

A primeira é que qualquer campo magnético criado dentro da camuflagem - imagine um ímã permanente colocado lá dentro - não "vazaria" para o seu exterior, ou seja, fora da camuflagem seria como se o campo magnético daquele ímã não existisse.

A segunda propriedade é que nem o antimagneto e nem a região coberta por ele seriam detectáveis usando um campo magnético externo.

A receita do antimagneto propõe o uso de camadas repetidas que intercalem metamateriais com resposta isotrópica a um campo magnético e metamateriais como uma resposta anisotrópica.

Receita de antimagneto

Em 2008, John Pendry e seus colegas do Imperial College London propuseram uma camuflagem magnética usando um metamaterial que tivesse uma permeabilidade magnética menor do que um em uma direção, e maior do que um na perpendicular do campo.

Supercondutores têm permeabilidade magnética igual a zero e materiais ferromagnéticos têm permeabilidade maior do que um.

Mas a receita não funcionou conforme o esperado, e a camuflagem só funcionou parcialmente.

A receita espanhola apresenta uma pequena variação, mas que os cientistas afirmam ser crucial para o sucesso.

A primeira camada, a mais interna, continua sendo feita de um material supercondutor, com sua permissividade magnética igual a 0. A camada seguinte será feita de um material ferromagnético isotrópico, com permeabilidade constante.

Segundo os cientistas, esta camada poderá ser fabricada com nanopartículas ferromagnéticas dispersas em um meio não-magnético.

A camada final deverá ser anisotrópica, mas apresentar uma permeabilidade radial constante.

Nessa configuração, o antimagneto será cilíndrico, mas o grupo afirma que ele poderá ser construído em outras geometrias.

Interruptor de campo magnético

O uso de Supercondutores - e suas temperaturas criogênicas - complica um pouco os usos práticos dessa camuflagem magnética, mas os cientistas afirmam que os antimagnetos poderiam ser usados imediatamente em equipamentos de ressonância magnética, que já usam ímãs supercondutores.

Nesse caso, o antimagneto permitiria que pacientes portadores de marca-passos e outros implantes com partes eletroeletrônicas pudessem ter acesso a esses equipamentos e se beneficiar dos exames médicos que eles proporcionam.

Eles afirmam também que a alteração da temperatura de funcionamento do antimagneto, fazendo-a oscilar abaixo e acima da temperatura crítica para a supercondução, permitirá que o magnetismo de uma região seja ligado e desligado conforme a necessidade, abrindo o caminho para outros usos

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=antimagneto-invisibilidade-magnetica&id=010160110812

Postei no papo furado porque assim o é...
Mas ao ler a notícia acima, veio na minha cabeça imediatamente o moto-contínuo de blindagem magnética!

[Dbohr]

Dada a longa história de fracassos nessa área e a alta taxa de improbabilidade de um tal dispositivo por causa da natureza estatística das leis da Termodinâmica... não.

Próxima?

[Lucks]

Dada a longa história de fracassos nessa área e a alta taxa de improbabilidade de um tal dispositivo por causa da natureza estatística das leis da Termodinâmica... não.

Próxima?

Racionalmente. Concordo plenamente contigo!
Mas confesso que sou frequentemente tentado a considerar a possibilidade de algumas brechas aparecerem...
Teorias como "A matéria se origina do vácuo quântico", "Teoria da Velocidade Variável da Luz" e outras do gênero, acabam sempre por me fazer deixar uma "frestinha da porta" aberta para esse tipo de possibilidade! O conhecimento as vezes encontra possibilidades nas impossibilidades.

Retornando meus pés ao chão, afasto esses pensamentos da cabeça, até "fecho a porta", mas confesso que não "passo a chave"!

[Unknown]

Tópicos unidos.

[Dbohr]

Dada a longa história de fracassos nessa área e a alta taxa de improbabilidade de um tal dispositivo por causa da natureza estatística das leis da Termodinâmica... não.

Próxima?

Racionalmente. Concordo plenamente contigo!
Mas confesso que sou frequentemente tentado a considerar a possibilidade de algumas brechas aparecerem...
Teorias como "A matéria se origina do vácuo quântico", "Teoria da Velocidade Variável da Luz" e outras do gênero, acabam sempre por me fazer deixar uma "frestinha da porta" aberta para esse tipo de possibilidade! O conhecimento as vezes encontra possibilidades nas impossibilidades.

Retornando meus pés ao chão, afasto esses pensamentos da cabeça, até "fecho a porta", mas confesso que não "passo a chave"!

Nunca podemos passar a chave. Mas se tem uma coisa que vem se mantendo inalterada na ciência nos últimos 3 mil anos é a questão do Moto Perpétuo. Isso, mais o caráter estatístico da Segunda Lei da Termodinâmica, mais a demonstração de que até o Demônio de Maxwell precisaria aumentar a entropia geral de um sistema me faz ter tanta certeza quanto se pode ter em ciência que Moto Perpétuo é pura perda de tempo...