Sé que no existe tal cosa como una máquina de movimiento perpetuo, pero me falta algo en mi razonamiento.
Supongamos que hay un planeta gigante gaseoso donde la inmensa presión del núcleo hace que se caliente y cree una corriente de convección de sus gases. Si no hay pérdidas de gases atmosféricos al espacio, ¿eso significa que tenemos una máquina de movimiento perpetuo?
Se está trabajando para mover todo ese gas (¿o no?). La energía para comprimir gases proviene de la gravedad pero la energía total del sistema sigue siendo la misma.
Ahora suponga que algo de calor se está disipando en el espacio, eso significa que el sistema está perdiendo energía.
¿Puede esto durar para siempre o el planeta alcanzará un equilibrio donde todos los gases y el calor se distribuirán de manera que cese la convección? ¿O incluso puede perder suficiente energía para perder masa (y cesar los efectos de la gravedad)?
Bonificación: considere que tenemos dos tipos de formas de vida: una que respira XY y exhala X + Y y otra que hace lo contrario y usa el calor de alguna capa de la atmósfera (zona dorada) (algún tipo de XY + Energía => X + Y, X + Y + Energía => ciclo XY). ¿Consumirá la vida per se la energía y enfriará el planeta (eventualmente en miles de millones de años)?
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Hay un poco de confusión sobre esta pregunta debido a mi dificultad para expresar mis dudas. Claro que es imposible lograr un "aislamiento" total. Solo estoy reflexionando sobre un escenario hipotético. Ahora veo que la convección eterna es equivalente a un objeto sin fricción que gira eternamente en el vacío.
Cualquier energía extraída del sistema lo "ralentizará".
La verdadera pregunta es: ¿Qué pasa si la energía de este sistema aislado se usa para alimentar la vida y esta vida está dentro del sistema y es parte del sistema? ¿Todavía significa que se pierde energía?
No es una máquina de movimiento perpetuo. La energía se está convirtiendo de energía potencial gravitatoria en el gas, a movimiento, y eventualmente a calor que se pierde como radiación de calor. Mientras esto sucede, el planeta se encoge y se enfría. Esto lleva mucho tiempo, mucho más que los pocos miles de millones de años del sistema solar. Pero finalmente la convección se detendrá.
Todas las formas de vida dependen de la captura de energía. Todos los procesos de la vida aumentan la entropía. La vida puede tener un efecto significativo en un planeta, pero no "consumiendo energía" sino cambiando la composición de la atmósfera.
No tienes una máquina de movimiento perpetuo porque estás perdiendo energía en el espacio en forma de calor, luz, viento solar, etc. Incluso si quieres restringirlo al caso en el que no estás expulsando gas, siempre vas perder energía por radiación de calor. El Sol pierde masa todo el tiempo. Seguirá haciendo esto hasta que no pueda generar suficiente calor interno para contrarrestar su tendencia a contraerse debido a la gravedad. Hay toda una progresión en la que quema su hidrógeno, luego su helio, etc. Finalmente, cuando se queda sin cosas para quemar, se colapsa y "explota" en una nova o supernova, o simplemente se desvanece. Su destino depende de su masa.
usuarioLTK
james k