Por qué no te harás rico con una “máquina” de movimiento perpetuo

 

La existencia de una máquina capaz de funcionar indefinidamente sin necesidad de aportar trabajo ha sido planteada muchas veces a lo largo de la historia, como un problema que se puede resolver simplemente desde la técnica y el diseño. Sobre el papel no parece difícil idear estas máquinas y existen muchos ejemplos de ellas que ya son clásicos (y bastante antiguos algunos). ¿Pueden esos diseños construirse, o hay algún problema técnico que lo impida? La respuesta es que los artilugios que se mueven indefinidamente pueden construirse y hay gente que, quizás creyendo solucionar todos los problema energéticos de la humanidad, los han construido. Invito al lector a que vea el siguiente video, y si hay algo que le resulte imposible, desconcertante o revolucionario, espero que con el resto del post encuentre la respuesta a sus dudas.

 

 

La evidencia es clara: pueden construirse ese tipo de artilugios de movimiento perpetuo. ¿Debemos hacer una hoguera gigante con todos los Principia de Newton que encontremos a nuestro paso, o cualquier libro de termodinámica? No nos precipitemos. Si el problema de la máquina de movimiento perpetuo solo fuese técnico o de diseño, probablemente ya lo habríamos resuelto hace mucho. El problema es que la termodinámica moderna establece una serie de leyes que pinchan ese globo lleno de ilusiones de una fuente de energía inagotable. No es que a nadie se le haya ocurrido la forma correcta de construir esa máquina, es que esa máquina no existe en este universo.

 

“Las gallinas que entran, por las que salen”

 

A pesar de que la primera ley de la termodinámica es posiblemente uno de los enunciados científicos más repetidos y conocidos (o más bien la consecuencia del principio: que la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma), aún es posible encontrarse con ensoñadores románticos que mantienen la esperanza de poder construir máquinas de movimiento perpetuo, como los creadores del video anterior. Es fácil ver que esta ley nos impide conseguir algo a cambio de nada. La energía que les quitemos, la perderán, y a no ser que le aportemos más energía nosotros, no la sacarán de ningún otro sitio.  

Puede la energía que vemos en la máquina (en forma de movimiento, por ejemplo) ya la tuviera almacenada de alguna forma (como energía potencial) y que lo que vemos es una transformación constante entre energía cinética y potencial. Muchas de las “máquinas” que se ven arriba hacen básicamente esto, transforman la energía de cinética a potencial (gravitatoria o magnética) una y otra vez, pero la energía siempre es la misma, y esto no viola ninguna ley.

Fijaos que ninguna de las máquinas del video comienzan sin ninguna energía, ya sea potencial (un peso que cae o un imán que atrae a otro) o cinética (siempre hay alguien que da un empujoncito al principio, ¿por qué será?).

 

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Por desgracia, esto no funciona

 


Sí, se mueve sin parar, pero no es una máquina

 

La cuestión es que esos artilugios es cierto que se mueven aparentemente sin parar, así que ¿dónde está el problema? ¿No es eso suficientemente extraordinario? La respuesta es que no. El movimiento perpetuo, por si mismo, no está reñido con la primera ley de la termodinámica. Lo único que tienen de especial esos artilugios es que conservan bastante la energía mecánica todo el tiempo. 

Si queremos que esos artilugios sean algo más que un trasto curioso, nos tienen que servir para algo. Eso es lo que hace una máquina, realizar algún tipo de trabajo mecánico que usamos para algo. Como he explicado arriba, ese trabajo que aporta la máquina le tiene que venir (quizás como otra forma de energía) de algún sitio para cumplir con la Primera Ley. ¿Pueden los artilugios del video realizar trabajo mecánico? De forma permanente, no. Perderían toda la energía que tienen. Por eso he usado la palabra máquina entre paréntesis en el título del post. En realidad no son máquinas, porque no son capaces de realizar trabajo mecánico.    

 

 

¿Movimiento perpetuo? Ni siquiera eso…

 

Así que esos dispositivos no pueden aportar trabajo, por lo que no son máquinas (como se las define en el video). Aún nos puede quedar la esperanza de tener al menos un artefacto que, aunque no sea útil como máquina, sea realmente de movimiento perpetuo. Antes explicaba que esto no violaba la primera ley: siempre que la energía se conserve, no hay ningún problema.

Pero en todo artilugio siempre hay algo de energía que “se escapa”. El rozamiento de un eje sobre el que gira una rueda puede producir calor. Incluso el sonido generado es una onda mecánica que requiere energía, que tiene que salir de algún sitio. Todo los procesos de intercambio de calor son irreversibles y no puede convertirse íntegramente calor en trabajo, siempre se pierde algo en una máquina térmica. Este es uno de los enunciados del Segundo Principio de la termodinámica. Así que ya no nos queda ni eso. El movimiento de esos artilugios, si no se les aporta energía, no es perpetuo, pero probablemente sí muy duradero.

Lo realmente revolucionario seria que el movimiento no solo pareciera perpetuo, si no que además fuese acelerado. ¿Y por qué hay tanta diferencia entre un movimiento uniforme y uno acelerado? El acelerado requiere energía, porque supone más energía cinética al sistema. Existe la errónea idea de que movimiento constante es igual a energía inagotable, cuando en realidad equivale a energía constante. Por eso Lisa Simpson no le dice a su padre “He creado una máquina que no para de moverse”, sino que le dice “He creado una máquina que se mueve cada vez más deprisa”. La diferencia es importante, y es un buen detalle que se dieran cuenta en el episodio. Por cierto, Homer no se toma muy bien que no se respeten la leyes de la termodinámica ;). 

 

 

En resumen, el movimiento perpetuo no viola ninguna ley siempre que se pueda conservar la energía. Pero aunque pudiera conservase muy bien la energía mecánica en esas originales construcciones, no serían de mucha utilidad si no podemos utilizar la energía para algo. Recordad, que algo se mueva continuamente no significa que se esté creando energía, si no que la que hay se mantiene. En cuanto usáramos esas “maquinas” del video para realizar algún trabajo (mover el aire con un molino, empujar algo, etc.) irían perdiendo energía y acabarían parándose. Así que no pueden funcionar como máquinas.

Si hay alguna en particular del video que no sepáis de dónde saca la energía, o por qué narices funciona, ¡no dudéis en preguntar y pensaremos en ello! 

 

63 comentarios

  1. Si no existiese el movimiento perpetuo estariamos todos congelados a 0 grados celcius absoluto, ( que es lo que impulsa a los átomos a mantenerse en movimiento infinito o perpetuo, recien estamos descubriendo su potencial y la enegia que esconde)… el que no sepamos como hacer que suceda con algun artiluguio o máquina no es sinonimo de su no existencia , algun dia alguien lo demostrara y lo hara realidad . Si volviera en el tiempo 500 años y contara lo que se puede hacer hoy dia con la ciencia y tecnologia actuales tal vez me traten de hereje, brujo etc. Recordemos en el pasado el mundo era cuadrado y con grandes abismos, el sol era el centro del universo y muchas otras afirmaciones que hoy dia se han demostrado que no es asi y gracias a personas que pensaron diferente estamos donde estamos…en el universo todo es posible y es limitado solamente por nuestra mente finita…

    1. David · ·

      Los atomos no se mueven de manera perpetua, se mueven por el calor que tienen los cuerpos debido a la actividad molecular, cuando se llega al cero absoluto -273.5 C o (0 K) los atomos dejan de moverse aunque la física cuantica dice que queda una energía residual pero ese es otro asunto ya que por alguna razón u otra los cuerpos reciben siempre calor por ejemplo el calor del sol ( incluso la energía del sol o de las estrellas en general no es infinita o perpetua ya estos dejarán de emitir calor debido a que su fuente de energía se agotará). Incluso la tierra dejará de girar, el iniverso dejará de expanderse cuando se agote su fuente de energía pero esos eventos tendran lugar dentro de miles de millones de años (de ahí la creencia que son perpetuos, infinitos). Tal ves sea posible construir una máquina cuya energía se agote en periodos de tiempo extremadamente grandes pero no sera energi
      energía infinita. Las ideas sobremáquinas de movimiento perpetuo no son nuevas existen desde hace mas de mil años y no se han demostrado. Como decia un maestro ” hay que abrir la mente pero no tanto que se cae el cerebro”.

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