Dos Clases de Sistemas y Dos Clases de Termodinámicas

Hay dos principales clases de termodinámicas (la ciencia de como la energía es disipada y convertida). Primero, está la clase mas vieja, para los sistemas en equilibrio con su medio ambiente circundante. Esta termodinámica equilibrada se aplica solo a sistemas que no reciben o usan algún exceso de energía del medio ambiente. En breve, esta se aplica al bote de remos y no al molino de viento, al bote de velas, a la noria, a la celda solar, la bomba de calor, etc. Para tales sistemas uno debe siempre de administrarles mas energía que la cantidad de trabajo que se puede obtener de ellos debido a que una parte de la energía que les suministra la pierde el mismo sistema en sí (ya se en forma de fricción, o pérdidas internas, etc). De modo que su coeficiente de desempeño (es decir, el trabajo dividido por la energía que le suministramos al sistema) es siempre menor a la unidad. O dicho de otro modo, tiene un COP<1.0. En el mundo real nunca podemos quedar a mano en tales sistemas dado que los sistemas que construímos tienen pérdidas internas e ineficiencias.

De aquí que todos nuestros sistemas convencionales de energía electromotriz exhiban un COP<1.0 y que así lo hayan hecho por mas de un siglo. Lorentz y nuestras universidades se encargan de que nuestros ingenieros diseñen y construyan únicamente aquellos sistemas de potencia que se autoimpongan condiciones de equilibrio, obedeciendo así a la “vieja” termodinámica.

La segunda clase de termodinámica es para sistemas que no se encuentran en equilibrio con su medio ambiente activo. Por ejemplo, Ilya Prigogine recibió un premio Nobel en 1977 por sus contribuciones a esta clase de termodinámica (la de los sistemas alejados del punto de equilibrio con su medio ambiente activo). En breve, esta clase de termodinámica se aplica al molino de viento, a la noria, al bote de velas, a las celdas solares, a las bombas de calor, etc. También se aplica a una clase de sistemas maxwelianos, pero desafortunadamente esta es precisamente la clase que Lorentz arbitrariamente descartó con su redimensionamiento simétrico. Debido a que este tipo de sistema puede libremente recibir y usar el exceso de energía (ya que tiene un campo neto de energía distinto a cero) del medio ambiente, puede proveer mas trabajo del que la energía que se le suministró. La energía en exceso (con el apropiado campo de fuerza neto resultante) para hacer trabajo adicional y energizar las ineficiencias del sistema es suministrada por el medio ambiente externo.

La bomba de calor que se usa en los hogares es un ejemplo hermoso de un sistema alejado del equilibrio termodinámico con su medio ambiente (la atmósfera exterior). Al extraer energía térmica de la atmósfera circundante y usarla para calentar el hogar, la bomba de calor en condiciones nominales tiene un COP máximo teórico de 8.20. Para enfriar la casa, la bomba de calor actúa en reversa para extraer calor del aire interior y disiparlo hacia la atmósfera exterior. Aún con sus pérdidas internas, una buena bomba de calor producirá un COP de 4.0 bajo condiciones razonables (que no esté muy frío afuera, etc.). Así que los sistemas con un COP mayor a 1.0 son bien conocidos, excepto en la electrodinámica, donde Lorentz arbitrariamente los descartó y donde los ingenieros eléctricos y los científicos de la energía continúan descartándolos, y donde todos nuestros sistemas eléctricos de potencia por mas de un siglo han sido diseñados y construídos de acuerdo a la deliberada reducción teórica hecha por Lorentz.

La “Máquina de movimiento perpetuo” Conundrum: Un ejercicio con muy mala lógica

La idea errónea de que todos los sistemas electromagnéticos (a diferencia de solo los sistemas redimensionados de Lorentz) están “restringidos por la naturaleza” a tener un COP menor a 1.0 ha estado arraigada en los ingenieros eléctricos y en los científicos eléctricos por mas de un siglo. Consecuentemente, se ha creado un dogma de acero alrededor de este asunto. Aún así esta idea está refutada por cada una de las cargas y dipolos en el universo.

Sin embargo, la gran mayoría de los ingenieros eléctricos y científicos creen firmemente que es físicamente imposible y en contra de las leyes de la naturaleza construir un sistema electromagnético que produzca mas trabajo que la energía que se le suministra. Proponer tal sistema electromagnético se considera igual que estar proponiendo la existencia de máquinas que pudieran crear energía de la nada. Los ingenieros y científicos consideran al proponente de tales sistemas un loco de movimiento perpetuo. Aún así la misma electrodinámica que ellos mismos usan y enseñan implícitamente ya asume que cada carga y dipolo libremente crea, y continuamente produce en todas direcciones, energía electromagnética para cambiar la densidad de la energía del espacio y el tiempo y crear así sus campos asociados y potenciales. A partir de sus propias definiciones y acusaciones, cada uno de ellos es ya un loco del movimiento perpetuo de la peor clase.

Lo que es cierto es que es físicamente imposible construir un sistema, electromagnético o de cualquier otra clase, que produzca mas trabajo (conversión de una forma de energía) que toda la energía útil que se le haya suministrado y que se le haya puesto a disposición ya sea por un operador o por el medio ambiente, o ambos. Como ejemplo de ello, el experimento Bohren, reproducible por cualquier buen laboratorio de física de alguna universidad, siempre produce mas energía electromagnética que la que suministra el experimentador (algo así como 18 veces mas). Otro ejemplo es que todas las cargas y todos los dipolos en el universo ya producen energía electromagnética contínuamente, y no tenemos que suministrarles energía para nada, toda vez que ya sea la carga o el dipolo se han producido y abandonados a sí mismos.

Continuará…

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