FEIRA DE CIÊNCIAS ... O Imperdível !

Moto Perpétuo
Nunca vai funcionar!

Introdução
Propostas de dispositivos de moto perpétuo são freqüentemente descartadas por cientistas, de forma que, parece ao leigo como rejeição precipitada, usando afirmações dogmáticas de que tais dispositivos estão proibidos de funcionar pelas "leis da termodinâmica". Isto não satisfaz às pessoa que conhecem um pouco de física, mas consideram as leis da termodinâmica um tanto 'misteriosas'. O próprio caráter de tais leis é estranho à pessoa comum, porque têm um ar de finalidade e negatividade.

As leis da termodinâmica e as leis de conservação têm grande poder porque nos permitem predizer certas coisas sobre um sistema, sem mesmo, antes, analisar todos os aspectos do mecanismo. Elas permitem até mesmo predições confiantes a despeito de nossa ignorância de alguns detalhes ou dificuldades experimentais em examiná-lo.
É claro que os físicos não afirmam que qualquer lei da física representa, em si, a verdade final e inalterável; isso seria mesmo anticientífico. O inventor do dispositivo de moto perpétuo (MP) se lança sobre isto e diz: --- "Tais leis vão nos levar a desistir de tentar descobrir qualquer coisa nova! E se houvesse uma falha nessas leis, a qual nós poderíamos descobrir e aproveitar?"
É um detalhe histórico, as leis da termodinâmica foram originalmente propostas para descreverem o fato de que todas as tentativas prévias de alcançar movimento perpétuo tenham falhado. Desde então, nós aprendemos muito mais sobre essas leis, adquirimos um entendimento muito melhor delas e porque são tão poderosas em descrever o que pode e o que não pode acontecer na natureza. O moto perpétuo é uma dessas coisas que não pode acontecer!

Os dispositivos de MP clássicos podem ser mostrados como possuindo falhas em conceito ou execução por meios muito mais simples. O jeito óbvio é simplesmente testar o dispositivo para ver se corresponde às alegações do inventor. Afirmações fraudulentas podem por vezes ser expostas deste modo. Mas a reação habitual do inventor é dizer "Isto precisa de um pouco mais de trabalho para refinar e melhorar o projeto."

Em outro nível se situam as propostas de MP que ainda não foram construídas. Tais propostas podem vir de pessoas honestas (embora talvez mal direcionadas) que conhecem um pouco de física ou engenharia (mas não o bastante; no geral são 'técnicos' em algo). Como nós poderemos determinar se essas propostas valem o tempo e o trabalho para serem desenvolvidas?
Normalmente as propostas de MPs podem ser mostradas como embasadas em raciocínio falacioso, ou mal entendimento ou má aplicação de leis e princípios básicos da física bem conhecidos e testados.

Este pode ser um exercício útil para os leigos interessados, para o estudante secundário e calouros de faculdade tendo aulas de física, até mesmo antes de lhes serem expostas as leis da termodinâmica. Meu propósito, neste documento, é sujeitar algumas das propostas clássicas de dispositivos de MP a tal análise. No processo nós passaremos a entender melhor as leis físicas básicas, e entender como elas podem ser mal entendidas, mal interpretadas e mal aplicadas.
Eu vou direcionar tais exames, sobre as seguintes classes de propostas e alegações:

(1) Dispositivos que se alega que podem permanecer em movimento ininterrupto sem injeção de energia e sem produzir trabalho externo. Obviamente tais dispositivos exigem energia para começar a se mover, mas nada mais depois disso. Esta descrição não é nada além de uma declaração do que moto perpétuo significa. Estes dispositivos não têm nenhum outro propósito além de maravilhar os espectadores e aborrecer os físicos e engenheiros. Tais dispositivos não violam necessariamente nenhuma lei ou princípio da física. Átomos estáveis são objetos físicos cujos processos internos continuam eternamente sem perda de energia se o átomo não for perturbado. Assim eles são exemplos de "movimento perpétuo"; mais especificamente, motos perpétuos de segunda espécie.

(2) Dispositivos que se alega que podem permanecer em movimento sem contribuição de energia enquanto produzem energia externa. Tais dispositivos propostos podem exigir um empurrão para começar, mas nenhuma injeção de energia depois disso; são os motos perpétuos de primeira espécie. Este é o tipo de dispositivo que os inventores buscam. Às vezes o inventor recusa desconectar a bateria de ignição depois que o dispositivo está se movendo. Suspeito.

(3) Dispositivos que requerem injeção de energia para permanecer em movimento, mas se alega que produzem energia maior que a energia introduzida. Hoje em dia algumas pessoas chamam esses de dispositivos "over-unity" [acima da unidade], porque seus inventores afirmam que têm eficiências maiores que um (n > 1).
Claramente tal dispositivo (se existisse) poderia ser modificado para se transformar em um dispositivo classe (2) simplesmente desviando parte da energia produzida e dirigindo-a de volta no dispositivo. Curiosamente, inventores que alegam ter feito um dispositivo de sobre-unidade resistem a qualquer sugestão de fazer isso para provar conclusivamente suas alegações sobre o dispositivo. Suspeito.

(4) Dispositivos que 'canalizam' alguma hipotética "energia livre" universal, que vagueia sem destino e que os inventores imaginam que preencha todo o espaço. Costumava ser a energia do éter luminífero que estava sendo supostamente canalizada. Agora que nós já não levamos o éter a sério essas pessoas alegam estar canalizando a "energia do vácuo". De qualquer maneira, eles afirmam, está "lá fora" e livre para ser extraída. Se realmente houvesse tal fonte de energia, estes dispositivos não estariam violando qualquer lei física. Infelizmente, a fonte de energia normalmente é postulada para os propósitos do inventor, é, por completo, um produto da mente dele (misticismo) e não é apoiada por qualquer outra evidência independente. Assim, ao observador objetivo, estes dispositivos são experimental e teoricamente indistinguíveis dos do tipo (3).
Uma vez que inventores (perseguidores) de dispositivos de energia livre alegam que tais dispositivos de fato têm injeções de energia, eles rejeitam o rótulo de dispositivos de "moto perpétuo". Eles também rejeitam qualquer sugestão de que poderiam manter os dispositivos funcionando desviando um pouco da energia produzida de volta no dispositivo, dizendo que os dispositivos só são capazes de receber energia de uma fonte de "energia livre" ou que a "energia livre" é de um caráter sutilmente diferente da energia ordinária.

Alguns autores classificam os dispositivos de MP através de referência às leis da termodinâmica que vão violar.

Dispositivos de MP do primeiro tipo (ou de primeira espécie), que violam a primeira lei da termodinâmica. Eles produzem mais energia que recebem.
Dispositivos de MP do segundo tipo (ou de segunda espécie), que violam a segunda lei de termodinâmica. Eles envolvem mudanças nulas ou negativas da entropia.

Eu não usarei muito esta classificação, porque quero evitar qualquer apelo às leis da termodinâmica nestes textos de divulgação científica. Os exemplos que pretendo descrever são aqueles aos quais é fornecida análise inadequada em livros padrão e artigos. Muitos não foram propostos originalmente como dispositivos executáveis, mas como quebra-cabeças de desafio inteligentes e paradoxos para testar a compreensão de princípios físicos.
Semanalmente recebo 'propostas' de motos contínuos para serem acrescentadas no meu site; os interessados podem examinar várias dessas contribuições pelo endereço: http://www.feiradeciencias.com.br/sala25/index25.asp .