lunes, 6 de abril de 2020

máquinas


en la asignatura de termodinámica de 3º de carrera, nos hablaron de la imposibilidad del movimiento perpetuo. en su momento ese tema no me llamó mucho la atención, pero ahora me parece algo fascinante y hasta filosófico.

una máquina de movimiento perpetuo, se supone que puede funcionar eternamente sin suministrarle ningún tipo de energía, ya que una fase de su funcionamiento por sí sola impulsa la siguiente fase. algunos de los móviles perpetuos que se han diseñado -pero que son imposibles en la práctica- son una rueda con varillas pesadas que hacen que ruede sola hacia un lado, o un molino hidráulico con una rueda que impulsa el agua hacia arriba, y ésta al caer vuelve a accionar la rueda.

como decimos, esos móviles perpetuos jamás podrán funcionar, ya que incumplen el primer principio de la termodinámica, el segundo principio o ambos.


1er principio:
el calor suministrado a un sistema es igual a la suma del trabajo mecánico realizado por el sistema y su incremento de energía interna.
Q = W+ΔU
no se puede, por tanto, crear trabajo sin que se aporte previamente una cierta cantidad de calor, o cualquier otra forma de energía.

2º principio:
es imposible un proceso que tome calor de un foco caliente y lo transforme íntegramente en trabajo, sin que se produzcan cambios en el sistema o en el medio que lo rodea.
la entropía es una función que mide el desorden de las partículas de un sistema. se puede expresar como el cociente del calor intercambiado entre la temperatura.
ΔS = Q/T
la entropía o desorden siempre tiende a aumentar, y por eso una parte del calor se disipará y no servirá para producir trabajo mecánico.


la imposibilidad del movimiento perpetuo, en definitiva, nos viene a decir que es imposible conseguir algo a cambio de nada. ;)

las fichas de dominó al caer, crearían un movimiento perpetuo si tuviéramos una cadena infinita de fichas, pero sólo son 28. ayer grabé este vídeo, espero que os divierta.

36 comentarios:

  1. Vamos, como el tiempo ahora que está en movimiento continuo y no nos damos cuenta del poco impulso que tiene.
    La verdad es que esto del movimiento continuo siempre me ha hipnotizado.
    Un beso grande, Chema.
    Feliz día y semana.

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  2. Un post bastante interesante.
    Besos.

    Me quedo reflexionando.

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  3. Siempre me han fascinado esas enormes composiciones de fichas de dominó que sólo se forman para después hacerlas caer ficha a ficha :-D
    Lo del movimiento perpetuo es interesante. Me viene a la mente esos pequeños artilugios con cuatro bolas suspendidas en las que el golpe alternativo de la primera y la última gracias al impulso que recorre las otras dos aparentemente inmóviles parece no detenerse nunca. ¿No se da ahí el fenómeno del movimiento perpetuo?
    Cuanto piensas, Chema.
    Un abrazo.

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  4. Me han fascinado siempre, y mira por dónde, nos explicas el funcionamiento

    Muchas gracias por compartir. Un abrazo

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  5. Amigo Chemita...
    Lo de la entropía, lo vemos en muchas cosas cotidianas.
    El orden cuesta más de conseguir y todo tiende al desorden.
    Por ese motivo siempre tengo mi habitación desordenada.💥
    Jajaja.

    Las mismas leyes del Cosmos intentan crear orden.
    Por ejemplo, los cristales de las rocas que tienden a formar formas geométricas.
    Ejemplo el cuarzo, el Jacinto de Compostela o la rosa del desierto.

    En cuanto a la máquina perpetua, ésta fué siempre algo imposible.
    Se intentó también aprovechando la fuerza de la gravedad, pero sin éxito.

    Saluditos Doctor.
    Cuidate mucho. 💖💖💥👦💥

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  6. Hola Chema , paso a desearte una feliz semana .... En esta entrada , me has pillado con un ojo cerrado , y la verdad , es que casi no me enterado de nada , perdóname volveré a leerlo más tarde a ver si me entero de una vez , te doy las gracias por pasar por mi blog y dejar tu comentario en mi blog , besos de flor.

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  7. Muchas gracias Chema siempre nos enseñas algo nuevo y eso esta genial.
    Tu experimento te salio y aunque como dices no haya quedado en circulo perfecto ...¿quien quiere eso? esta muy,nos has entretenido a parte de pillar conceptos sobre el movimiento perpetuo..genio un besuco y a pasarlo a como de lugar .

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  8. Chema que estamos de vacaciones de Semana Santa, no paras jeje. Abrazos

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  9. mag, hay movimientos continuos que resultan hipnóticos, como el agua de una fuente. pero no se produce de manera espontánea, sino que necesita una bomba que impulse el agua. el tiempo se mueve sólo en un sentido, que sepamos a día de hoy...

    amapola, me alegra que te guste! la idea subyacente es que no se puede crear energía de la nada. la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma

    ilona, es verdad, se tarda bastante más en colocar las fichas del dominó que en hacerlas caer. se caen en cuestión de dos segundos. ^_^ nos podemos acercar al movimiento perpetuo pero nunca llegar a él, porque hay imperfecciones y rozamientos... he visto algún vídeo de esos de bolas cayendo sobre rampas y empujando a otras, son fascinantes.

    albada, en este post lo explico un poco por encima en realidad, la termodinámica es muy complicada, jeje. fue una de las dos asignaturas de la carrera en las que tuve que ir a una academia. la otra fue electrotecnia.

    besos!!

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  10. Vi el vídeo en el face, eres un máquina, Chema... y de esta manera tan visual es más fácil de percibir o entender la explicación.

    Mil besitos con abrazo, solete :)

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  11. romaxu, me acordé de ti al escribir esta entrada, suponía que te iba a gustar. :) efectivamente, hay estructuras atómicas reticulares. por ejemplo, en el cuarzo que mencionas, no se puede hablar de moléculas de SiO2, sino que es una red que se extiende indefinidamente. eso lo he tenido que explicar a mis alumm@s alguna que otra vez. en cuanto al la ley del aumento de la entropía, se ha cuestionado si los agujeros negros la cumplen, porque en su interior la materia compacta se encuentra en el máximo orden posible...

    flor, es normal, yo ahora mismo también me estoy quedando sopa, jeje. anoche me acosté tarde, y hoy después de comer un alumno se ha puesto a preguntarme dudas de estadística, y al final ni siesta ni nada. ^_^

    campirela, pues me diste la idea tú, porque en un post de uno de tus blogs me hiciste recordar la idea de la máquina perpetua, y de hecho te lo puse en un comentario. es curioso cómo las cosas que tenemos más enterradas en la mente pueden aflorar a la memoria. ^_^

    ester, ya se nos olvida que es semana santa! me gustaba mucho por lo tranquilo que se quedaba madrid, aunque ahora no notaremos la diferencia... ya pasará todo esto y vendrán tiempos mejores.

    auroratris, en el vídeo de facebook luego me puse a divagar sobre música, por aquello de que hay una canción de genesis llamada 'domino', jeje. pero para subirlo al blog, esa parte la he cortado porque no pegaba con esta entrada. ^_^

    besos!!

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  12. Uyyy uyyy yo no me entero muy bien Chema, de las fichas de dominó si que me entero y me viene a la cabeza un vídeo que vi hace poco alucinante de un señor haciendo un zumo y se movía todo por la habitación con ese efecto dominó del que hablas.
    Empezamos nueva semana, esperemos que sigamos en movimiento, aunque sea despacito ahora.
    Besotes.

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  13. Lo del movimiento perpetuo a mí también me ha recordado a esas bolas que se mueven de izquierda a derecha impulsadas por el movimiento de las que las empujan y que las centrales parecen no moverse, ya te las ha mencionado Ilona.
    Besos y cuídate

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  14. Hola Chema, voy a enseñarle este post a mi padre, que está convencido de que un enemigo omnipotente no quiere inventar el coche que ruede gastando gasolina pero a la vez cargando una batería que consiga seguir haciéndole rodar sin volver a repostar. Él dice que está inventado pero no lo publicitan porque no les interesa.
    Ya le diré que el movimiento perpetuo es imposible!
    Besos

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  15. It is a pity that it's not possible to create something that runs eternally by itself isn't it. I remember being very disappointed when I was a child to find out that the "ticking ball" thing actually stopped after a while. :D Your domino circle video was fun, maybe the circle of the fallen stones would have been more precise if you had put them on a more rough surface? Just a thought. Maybe you said it in the video. I hope you are doing good, and your family is too, stay strong and healthy Chema, a big hug X

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  16. Muy interesante todo lo que has expuesto.
    Te sigo hace un tiempo pero como he estado fuera de los blogs me estoy poniendo al día.
    Besazos al alma desde Uruguay.

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  17. Excelente Chemita ¡¡¡
    en casa movemos constantemente el polvo de un lugar a otro solo para que sea reemplazado por mas polvo la entropia siempre gana
    Una biblioteca que no se ordena se desordena: es el ejemplo que me dieron para explicarme qué era la entropía y varias veces lo he comprobado ….
    besitos y cuidate

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  18. ¡Hola!
    Qué bien explicado, me ha encantado.
    Ya vi el vídeo del dominó en facebook y me encanta.
    Feliz martes.

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  19. lidia, esos montajes con bolas y rampas, también pueden incluir algún líquido que se derrame, desequilibrando una báscula y desencadenando otro movimiento... estamos en una semana santa muy extraña, pero la viviremos lo mejor posible. ^_^

    maribel, no quiero ni imaginar cómo son las ecuaciones que rigen ese tipo de movimientos. incluso una varilla con un extremo deslizando por una pared y otro por el suelo, tiene unas ecuaciones muy complicadas. en un examen me cayó un problema de eso...

    rosana, encantado de que se lo enseñes! :) a ver, tu padre algo de razón tendrá, se pueden diseñar máquinas que se acerquen más o menos al movimiento perpetuo, pero nunca lo conseguirán del todo. siempre llegará un momento en que se paren y haya que aportarles más energía, combustible o lo que sea...

    linda, the ticking balls may stop due to friction, but if the experiment is well designed, the balls might be colliding and swinging for days! as for the domino, you are right, that table is too polished, so the pieces slid through the surface. :D i wish you all the best for you and your loved ones, as well. :*

    besos!!

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  20. paula, bienvenida!! me suena haberte visto comentando en otros blogs. ahora le daré un vistazo a los tuyos. ya veo que tienes en tu perfil enlazada la canción 'resistiré. :)

    lua, así es, las cosas tienden espontáneamente al desorden, para tenerlas ordenadas debes poner de tu parte. el polvo, deberían inventar algo para que no se generase. también ocurre que cuando llevas mucho rato escribiendo a mano, la letra sale peor, pero eso también puede ser por cansancio. ^_^

    gemma, el vídeo más o menos pegaba dentro de esta entrada, y por eso decidí incluirlo también. para recordar algunas cosas de la entropía y no pegar ningún patinazo, consulté en el libro de física de paul tipler.

    besos!!

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  21. Pues ahora que lo dices es cierto y curioso a la vez pero con todo el sentido del mundo, aunque creo que te lo estoy diciendo en un momento bastante atípico y perpétuo a corto plazo. Cuídate mucho.

    Besines utópicos.-

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  22. Eres un genio chema, con el video me he enterado un poco más.
    Estoy ausente con otro tema, pero ya queda poquito, pronto vuelvo.
    Un fuerte abrazo y cuidate mucho.
    Bss

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  23. El vídeo está genial.
    Muy interesante tu explicación."Entropía", me ha gustado la palabra.
    Besos, Chema

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  24. Chemaaaa,pero qué majo eres!!
    Me Encanta el video y lo que has explicado con sus dos principios(ya el primero lo dice casi todo)
    Tener un profesor como tú es un lujo.Pena de que en mate o física y química no me tocara uno igual en mis tiempos..
    Gracias por traernos recuerdos y también conocimientos de esta materia.Contigo se hace interesante al cien por cien
    Besucos (por cierto vaya voz que tienes tan bonita )
    A seguir cuidándose ,si?,mi profe de mate preferido!!

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  25. La Ciencia es tu motivación, aún sea Semana Santa, pero como esta es "rara", haces bien en no soltarla, así aprendemos un poco más, es interesante.

    Un abrazo.

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  26. Me ha encantado el vídeo, esas cosas a mí nunca me salen bien, esencialmente por falta de paciencia poniendo fichas, pero creo que podría estar divertido si lo hago con mis alumnos. ¡Te copio!

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  27. Hola Chema.
    Yo sé de un extraño caso de movimiento casi perpetuo, no lo cumple pero duerme dos veces al día, a la noche unas cuantas y una pequeña siesta. El resto del tiempo es movimiento constante :P
    Besos

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  28. Me han entrado ganas de hacerlo en casa; ahora tenemos más tiempo para la creatividad, y eso viene muy bien para que sea más llevadero.

    Me ha encantado leerte y ver el vídeo. Eres maravilloso para explicar las cosas, y yo he disfrutado una barbaridad!

    Pues un placer volver por estos lares, y disfrutar de tus post, mi querido Chema.

    Abrazos y cariños enormes!! 💙

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  29. irma, la idea subyacente es que la energía ni se crea ni se destruye, sino que se transforma. en esta época tan compleja, a ver si logramos transformar la energía negativa en positiva.

    carmen, ya vi que estabas haciendo mascarillas, muy bien por ti!! en los vídeos que grabo para explicar ejercicios a los alumnos hablo con un poco más de energía y seguridad, jeje.

    maite, entropía es una de mis palabras favoritas. es casi un concepto filosófico: siempre hay una parte de energía que se disipa y no es útil para producir trabajo...

    gó, antes no me gustaba nada mi voz, aunque ahora al escucharla en los vídeos ya me he acostumbrado un poco, jeje. en la escuela de industriales explicaban todo de manera demasiado abstracta: que si funciones de estado, que si derivadas parciales... que ese enfoque también está bien, pero explicando un poco más lo que subyace tras las fórmulas. :)

    besos!!

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  30. mari carmen, en estas circunstancias de más tiempo a pensar. desde que empezó la cuarentena, estoy escribiendo posts muy filosóficos sin proponérmelo. ^_^ la ciencia y la filosofía tienen mucho que ver.

    ses, a poco ancha que sea la mesa del profesor en el cole o academia donde trabajes, te caben de sobra las fichas de dominó. ;) yo una vez usé una caja de galletas que compré en el súper para explicar cálculo de volúmenes.

    pirulí, veo que guerrero es inquieto, eso es bueno! cabe esperar que genere tanta energía como consume, por el primer principio de la termodinámica, pero con estos niños de ahora, quién sabe. ;)

    ginebra, me alegra mucho que estés de nuevo activa en el mundo bloguero! esta noche quizá escriba para tu nuevo reto. ;) lo que me gusta de enseñar es que es cada vez lo vas haciendo mejor. en otros trabajos supuestamente "ingenieriles", me sentía estancado...

    besos!!

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  31. Muy, muy interesante. Me encanta como explicas, profesor. Un beso enorme

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  32. Woooow, me encantó tu post didáctico, educativo y muy bien explicado (movimiento contínuo y movimiento perpetuo). Imaginé una de las clases de cuando estaba en el colegio y que hoy al leerte ha sido un privilegio recordar.
    Te felicito por tu blog, me gustó.
    Un fuerte abrazo desde Perú. 🇵🇪😉

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  33. Si hubiera tenido unn profesor tan bueno como tú explicando física, hoy día no sería de Letras.

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  34. Me ha leído el pensamiento, Tracy... A ti se te deben dar bien lo de las clases online tan reclamadas ahora con el cierre de las escuelas... Perdona por no venir durante un tiempo; he tenido ciertos asuntos que atender que no me han dejado opción. Pero creo que ya están solucionados y podré recuperar mis buenos hábitos...

    Un beso admirador.

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  35. adelina, gracias!! :) estos días con mis alumn@s hago lo que puedo, a base de mandarles vídeos explicándoles los ejercicios. no es como una clase presencial, pero algo es algo. ^_^

    nury, bienvenida!! sí, me gusta explicar las cosas de manera sencilla, para que se entiendan. lo del movimiento perpetuo, en su momento me lo explicaban de manera demasiado abstracta, y no me daba cuenta de lo interesante que era ese tema. :)

    tracy, bienvenida tú también! bueno, ser de letras está bien, es necesario que haya gente de letras, y yo mismo también tengo mi faceta humanística. ^_^

    eva, me alegra leerte por aquí!! :) a veces, cuando algún alumn@ mío tenía un examen, la noche anterior le resolvía dudas por whatsapp, a base de imágenes escaneadas, audios y algún vídeo. ahora estoy haciendo eso a mayor escala. espero que les sirva. ^_^

    besos!!

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  36. En casa nos fascinan esos móviles o aparatejos que no dejan nunca de moverse. Y cuando encuentro en internet algún vídeo o imagen de esos movimientos hipnóticos los guardo para verlos después con mis hijos.

    Besos.

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