Pregunta de conversión de energía (conceptual)

Supongamos que tengo un coche electrónico. Funciona con energía eléctrica. Entonces, cuando las ruedas giran, se produce energía mecánica. Entonces, ¿por qué no podemos volver a convertirla en energía eléctrica y producir energía ilimitada ?

Respuestas (2)

Su pregunta es similar a la pregunta común de colocar una turbina eólica en un automóvil eléctrico para generar electricidad mientras conduce y proporcionar energía, y se basa en el mismo malentendido conceptual. Para comprender por qué no es posible, debe leer sobre por qué las máquinas de movimiento perpetuo no son posibles en la práctica.

Específicamente en relación con su pregunta, la respuesta corta es "porque entonces no quedaría energía para empujar el automóvil". El principio de conservación de la energía implica que solo puedes sacar lo que pones, o estarás agotando la energía del auto. Esa es la primera ley de la termodinámica.

Un generador ideal podría, en el mejor de los casos, producir energía eléctrica al ritmo que toma la energía cinética del automóvil. En realidad, perdería algo de energía en el proceso.

Pero para mantener el automóvil en movimiento, el motor tendría que empujarlo con más fuerza para contrarrestar esta pérdida. Incluso si el generador fuera "ideal", todavía habría pérdidas por fricción, pérdidas mecánicas, resistencia aerodinámica y una serie de otras pérdidas que tendrían que ser contrarrestadas.

Los frenos regenerativos existen y están diseñados para convertir parte de la energía cinética del automóvil en energía eléctrica durante el frenado, pero están limitados por la eficiencia y por la tasa máxima de carga de las baterías.

También podría valer la pena leer sobre la segunda ley de la termodinámica , que establece que la entropía siempre aumenta en un sistema cerrado, por lo que no se puede intercambiar energía indefinidamente en un sistema cerrado sin tener que disipar un poco para mantener la energía "útil". .

En un coche electrónico, como dices, o cualquier otro dispositivo que utilice energía eléctrica para producir algún trabajo mecánico, [el término "utiliza" significa transforma un tipo de energía -un tipo de interacciones microscópicas (aquí electromagnéticas)- en otro], ¿lo que sucede? Tienes una fuente de energía eléctrica que, a través de un mecanismo, te da trabajo mecánico, por lo que el auto comienza a moverse. Este trabajo es la energía mecánica que tiene el carro para moverse, se expresa como energía cinética. Si quisiera que esa energía volviera a ser eléctrica, suponiendo que tiene un mecanismo que hace eso, entonces el automóvil perdería energía cinética a través de una transformación a eléctrica. Entonces el auto al final no se movía.

Además, toda transformación de energía tiene un calor residual, una parte de la energía emitida al medio ambiente (en forma de radiación). Agregue también la energía residual de la fricción (una parte de la energía mecánica que mueve el automóvil se pierde debido a la fricción del automóvil con la carretera; la fricción es una interacción electrostática). Este calor no tiene suficiente energía para producir nuevo trabajo, por lo que, hasta la fecha, se pierde en el medio ambiente.

Espero que esta respuesta te ayude con tu pregunta.