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Conversão direta da energia
(Parte10 - Conversão termomagnética)
Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br
O fenômeno análogo à
ferroeletricidade é o
ferromagnetismo. É possível construir um
conversor baseado em princípios semelhantes aos da
ferroeletricidade utilizando uma
indutância elétrica provida com núcleo
ferromagnético.
Quando a temperatura do material ferromagnético excede à
do ponto de Curie, sua
permeabilidade magnética
diminui rapidamente, fazendo diminuir parcialmente a
intensidade do campo magnético. Durante esse processo é
possível enviar energia elétrica a uma carga externa. A
energia fica armazenada no campo magnético em lugar de
armazenar-se num campo elétrico.
Vale lembrar que a
ferroeletricidade e o ferromagnetismo são muito
semelhantes. As equações que descrevem ambos os
fenômenos são quase idênticas: apenas temos que
substituir a capacitância por seu equivalente no
magnetismo, ou seja, a indutância , e assim
sucessivamente.
Tanto a conversão
ferroelétrica como a termomagnética representam um tipo
de transformação energética devido a redistribuições
internas da estrutura cristalina ou molecular dos corpos
sólidos. Não há mudanças de fases, como em uma máquina a
vapor, porém há transformações de energia.
Em termodinâmica, estas transformações geométricas
internas recebem o nome de transições de
segunda ordem, para
distinguir das transições de
primeira ordem que ocorrem nas máquinas térmicas
que se utilizam de fluidos que mudam de fase, como a
água e o vapor.
Fronteiras
Os homens de ciência e os engenheiros estão
permanentemente investigando outros métodos de conversão
da energia. Os citados na Matriz de Conversão da Energia
(Parte 1) apenas arranham a superfície desse vasto
campo.
Fundamentalmente, estamos aprendendo a manipular fótons.
Há transformações fotoquímicas, fotoelétricas e
inclusive fotomecânicas a ter seus estudos mais
aprofundados. Imaginemos a reação entre um elétron e seu
equivalente em antimatéria, o pósitron; quando ambos se
encontram se aniquilam mutuamente liberando energia. É
possível que essa energia venha a ser devidamente
controlada e aproveitada algum dia.
Que dispositivo conversor se
utilizará no futuro para converter totalmente a matéria
em energia? As necessidades de energia para a exploração
intersideral são tão grandes que estas viagens
resultarão completamente impossíveis enquanto não se
descubra um novo sistema que possa transformar
completamente a matéria em energia.
Por outro lado, ainda que hoje se ignore completamente
os meios para se controlar a energia gravitacional, é
possível que algum dia cheguemos a desvendá-los.
O panorama não tem limites.
Questão 5. Um veiculo interplanetário de 1
000 000 kg parte com destino a Alpha Centauri, a
estrela mais próxima, a 4,3 ano-luz da Terra. Ele é
acelerado até alcançar 9/10 da velocidade de Ia luz.
Qual é sua energia cinética? Que quantidade de
materia-combustível ele teve que converter completamente
em energia para alcançar essa velocidade?
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