Elétrica/Termodinâmica

Numa aula de eletricidade sobre geradores e motores, um estudante percebe que um gerador produz eletricidade a partir do movimento de um eixo. Por outro lado, um motor elétrico transforma eletricidade no movimento de um eixo. Assim, conclui ele, se o eixo do motor elétrico for acoplado ao eixo do gerador e, ao mesmo tempo, a eletricidade assim produzida pelo gerador for utilizada para acionar o motor, o conjunto desses dois equipamentos produzirá uma máquina que funcionará continuamente. Ao expor essa idéia ao seu professor de física, esse lhe diz que se trata de um moto perpétuo de segunda espécie e, portanto, não funcionará. Por não saber o que é um moto perpétuo “de segunda espécie”, o estudante faz uma pesquisa e descobre que este é um equipamento que viola a segunda lei da termodinâmica. Ao ler isso, o estudante conclui que foi “enrolado” pelo professor: “sua máquina funcionará, pois o motor elétrico e um gerador de eletricidade não são, evidentemente, máquinas térmicas”. Com base nessas informações, é correto afirmar: 

a) O professor está certo: o sistema fechado, motor mais gerador, não conserva a energia. 
b) O professor cometeu um engano. De fato, como ele afirmou ao aluno, o sistema não funcionará; mas a causa é outra: as leis do eletromagnetismo proíbem essa associação. 
c) A máquina concebida pelo estudante funcionará; a energia produzida pelo gerador é exatamente igual àquela necessária para fazer funcionar o motor. 5 | Projeto Medicina – www.projetomedicina.com.br 
d) Realmente o professor cometeu um engano. A segunda lei da termodinâmica diz respeito ao constante aumento da entropia, o que não se aplica à situação relatada. 
e) O professor está certo. Haverá conservação de energia, mas não ficarão restritas às formas de energia elétrica e mecânica

Como assim há conservação de energia? Elas não se dissipam justamente por não ter 100% de rendimento?

Princípio da conservação de energia.

Exemplo:

Gerador

Algum tipo de energia ------> Energia elétrica + Energia térmica ( dissipada )


Ex: Hidrelétrica: energia potencial gravitacional ------> Energia elétrica + Energia térmica. 

Receptor 

Energia elétrica -------> Algum tipo de energia + Energia térmica (dissipada). 


Ex: Televisão: Energia elétrica -------> Energia Luminosa + Energia Sonora + Energia térmica.


Com isso, perceba que sem uma energia externa, o sistema proposto pelo aluno: gerador + receptor é impossível, pois parte da energia produzida por um e recebida pelo outro será dissipada. Desse modo, deve haver um fornecimento de energia externa para contrabalancear a entropia.