Cubo de Leslie no SDCTI GRACELI -CADEIAS DE INTERAÇÕES E DIMENS. FENOM.

O cubo de Leslie é um equipamento usado para ilustrar a variação da energia que irradia de diferentes superfícies, criado no início do século XIX pelo físico escocês John Leslie. Equipado com faces ouro, prata, bronze e vidro, esse cubo é aquecido por uma fonte de calor no seu interior. Originalmente, a fonte de calor escolhida foi um recipiente contendo água fervendo. No entanto, esse experimento pode ser realizado com qualquer fonte de calor. Do mesmo modo, encontram-se atualmente cubos compostos de diversos materiais.

Como diferentes materiais possuem emissividades diferentes, instalando um termo-detector a uma distância constante de cada uma das faces, observa-se que a radiação emitida de cada uma das faces varia. Atualmente, são encontrados cubos para a realização deste experimento com diferentes metais e tipos de vidro.

Explicação teórica[editar | editar código-fonte]

Aproximando essas superfícies como um corpo negro, pode-se calcular a potência emitida através da Lei de Stefan-Boltzmann. No entanto, como a temperatura do ambiente não pode ser desprezada, a lei de Stefan Boltzmann deve ser modificada para

P=(Tc^{4}-T_{a}^{4})E\sigma A

onde:

$E$ é a emissividade de cada material,
$\sigma$ é a constante de Stefan-Boltzman, calculada em 5,67*10^(-8)W/m²K⁴
$A$ é a área de emissão
Tc é a temperatura do corpo emissor
$T_{a}$ é a temperatura do ambiente

Como a temperatura e a área são constantes, usando o valor obtido da radiação, é possível calcular a emissividade de cada um dos materiais componentes do cubo de Leslie.

TRANSFORMAÇÕES ⇔ INTERAÇÕES ⇔ TUNELAMENTO ⇔ EMARANHAMENTO ⇔ CONDUTIVIDADE ⇔ DIFRAÇÕES ⇔ radioatividade, ABSORÇÕES E EMISSÕES INTERNA ⇔ Δ de temperatura e dinâmicas, transições de estados quântico Δ ENERGIAS, ⇔ Δ MASSA , ⇔ Δ CAMADAS ORBITAIS , ⇔ Δ FENÔMENOS , ⇔ Δ DINÂMICAS, ⇔ Δ VALÊNCIAS, ⇔ Δ BANDAS, Δ entropia e de entalpia, E OUTROS.

\Delta U={\frac {3}{2}}nR(T_{f}-T_{i})

N=N_{{o}}.e^{{-\lambda .t}}

T=e^{-2bL}

b={\sqrt {\frac {8\pi ^{2}m(Ub-E)}{h^{2}}}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

\sigma =q(n\mu _{n}+p\mu _{p})[\Omega .cm]^{{-1}}

E_{p}={\sqrt {{\frac {\hbar c^{5}}{G}}}}\approx

$V [R] [MA] = Δ e, M, Δ f, Δ E, Δ t, Δ i, Δ T, Δ C, Δ E, Δ A, Δ D, Δ M...... X =$

ΤDCG

X

Δe, ΔM, Δf, ΔE, Δt, Δi, ΔT, ΔC, ΔE,ΔA, ΔD, ΔM...... =
x
sistema de dez dimensões de Graceli +
DIMENSÕES EXTRAS DO SISTEMA DECADIMENSIONAL E CATEGORIAL GRACELI..
DIMENSÕES DE FASES DE ESTADOS DE TRANSIÇÕES DE GRACELI.
x

sistema de transições de estados, e estados de Graceli, fluxos aleatórios quântico, potencial entrópico e de entalpia.

x
TEMPO ESPECÍFICO E FENOMÊNICO DE GRACELI
X
T l   T l    E l      Fl        dfG l

N l   El             tf l

P l   Ml           tfefel

Ta l   Rl

         Ll

D

O demônio de Maxwell é um experimento mental projetado por James Clerk Maxwell em 1871, para sugerir que a segunda lei da termodinâmicaseria verdadeira apenas estatisticamente.

A segunda lei da termodinâmica estabelece a irreversibilidade de fenômenos de física estatística, e particularmente das transferências térmicas, traduzindo-se em um aumento contínuo da entropia. Por exemplo, se deixarmos aberta a porta de uma geladeira, a temperaturada geladeira e do ambiente vão se equilibrar de forma irreversível, sem aporte de energia.

Contudo, a experiência do demônio de Maxwell propõe um processo que permite retornar a um estado de temperatura desigual, sem gastar energia e diminuindo a entropia, o que seria, em princípio, impossível - sempre de acordo com a segunda lei da termodinâmica.^[1]

Para mostrar que tal lei teria um caráter apenas estatístico, Maxwell argumentou que a presença de um ente inteligente microscópico violaria essa lei. Esse minúsculo ser inteligente, mais tarde chamado "demônio", conseguiria observar o estado microscópico de um sistema físico e aproveitar a ocorrência de flutuações favoráveis para diminuir a entropia. Segundo Maxwell:

"Se concebermos um ser cujas faculdades são tão aguçadas que ele consegue acompanhar cada molécula em seu curso, esse ser, cujos atributos são ainda essencialmente tão finitos quantos os nossos, seria capaz de fazer o que atualmente nos é impossível fazer. Vimos que as moléculas em um recipiente cheio de ar, a uma temperatura uniforme, movem-se com velocidades que não são de modo algum uniformes. Suponhamos agora que tal recipiente é separado em duas porções, A e B, por meio de uma divisória na qual há um pequeno orifício, e que um ser, que pode ver as moléculas individuais, abre e fecha este orifício, de forma a permitir que somente as moléculas mais rápidas passem de A para B, e somente as mais lentas passem de B para A. Ele irá portanto, sem nenhum trabalho, elevar a temperatura de B e baixar a de A, contradizendo a 2ª lei da termodinâmica."

Esquema do Demônio de Maxwell.

\Delta U={\frac {3}{2}}nR(T_{f}-T_{i})

N=N_{{o}}.e^{{-\lambda .t}}

T=e^{-2bL}

b={\sqrt {\frac {8\pi ^{2}m(Ub-E)}{h^{2}}}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

\sigma =q(n\mu _{n}+p\mu _{p})[\Omega .cm]^{{-1}}

E_{p}={\sqrt {{\frac {\hbar c^{5}}{G}}}}\approx

$V [R] [MA] = Δ e, M, Δ f, Δ E, Δ t, Δ i, Δ T, Δ C, Δ E, Δ A, Δ D, Δ M...... X =$

ΤDCG

X

Δe, ΔM, Δf, ΔE, Δt, Δi, ΔT, ΔC, ΔE,ΔA, ΔD, ΔM...... =
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TEMPO ESPECÍFICO E FENOMÊNICO DE GRACELI
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T l   T l    E l      Fl        dfG l

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D

Ciclo de Carnot é o ciclo executado pela máquina de Carnot, idealizada pelo engenheiro francês Carnot. Funcionando entre duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas alternadamente, permite menor perda de energia (Calor) para o meio externo (fonte fria).

Rendimento[editar | editar código-fonte]

O rendimento da máquina de Carnot é o máximo que uma máquina térmica trabalhando entre dadas temperaturas da fonte quente e da fonte fria pode ter (Mas o rendimento nunca chega a 100%). O rendimento da máquina em percentagem é igual a:

\left(1-{\frac {T_{f}}{T_{q}}}\right)\times 100\%

\Delta U={\frac {3}{2}}nR(T_{f}-T_{i})

N=N_{{o}}.e^{{-\lambda .t}}

T=e^{-2bL}

b={\sqrt {\frac {8\pi ^{2}m(Ub-E)}{h^{2}}}}

\Delta S=S_{2}-S_{1}=\int _{1}^{2}{\frac {\delta Q}{T}}

\sigma =q(n\mu _{n}+p\mu _{p})[\Omega .cm]^{{-1}}

E_{p}={\sqrt {{\frac {\hbar c^{5}}{G}}}}\approx

$V [R] [MA] = Δ e, M, Δ f, Δ E, Δ t, Δ i, Δ T, Δ C, Δ E, Δ A, Δ D, Δ M...... X =$

ΤDCG

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Δe, ΔM, Δf, ΔE, Δt, Δi, ΔT, ΔC, ΔE,ΔA, ΔD, ΔM...... =
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sistema de transições de estados, e estados de Graceli, fluxos aleatórios quântico, potencial entrópico e de entalpia.

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TEMPO ESPECÍFICO E FENOMÊNICO DE GRACELI
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T l   T l    E l      Fl        dfG l

N l   El             tf l

P l   Ml           tfefel

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D

Onde:

T_{f}

= Temperatura da fonte fria(em Kelvin)

T_{q}

= Temperatura da fonte quente (em Kelvin)

A utilidade da máquina de Carnot é descobrir se uma máquina térmica tem bom rendimento, para assim ver se seu custo é viável para a indústria.

A possibilidade de interconversão entre calor e trabalho possui restrições para as máquinas térmicas. O Segundo Princípio da Termodinâmica, elaborado em 1824 por Sadi Carnot, é enunciado da seguinte forma:

" Para haver conversão contínua de calor em trabalho, um sistema deve realizar ciclos entre fontes quentes e frias, continuamente. Em cada ciclo, é retirada uma certa quantidade de calor da fonte quente (energia útil), que é parcialmente convertida em trabalho, sendo o restante rejeitado para a fonte fria (energia dissipada)"

Funcionamento da máquina de Carnot[editar | editar código-fonte]

Figura 1 - Calor

Q_{a}

convertido em trabalho

Na figura 1 mostraremos a energia e a temperatura em

Q

T

respectivamente, que durante cada ciclo do motor, a substância de trabalho absorve a energia

Q_{a}

sob a forma de calor de um reservatório térmico mantido a temperatura constante

T_{a}

e libera a energia

Q_{b}

sob a forma de calor para um segundo reservatório térmico mantido a uma temperatura inferior, também constante

T_{b}

Exemplo: Em uma locomotiva a vapor, a caldeira representa a fonte quente, de onde é retirada uma certa quantidade de calor. Parte dessa energia térmica, denominada energia útil, é convertida em trabalho mecânico. A outra parte dessa energia, chamada energia dissipada, é jogada para a atmosfera, que, nesse caso, possui o papel de fonte fria.

O rendimento de uma máquina térmica é dado pelo quociente do trabalho pela energia útil, onde o trabalho é definido pela diferença entre a energia útil e a energia dissipada. A equação do rendimento pode ser reescrita como a diferença entre a unidade e o quociente da energia dissipada pela energia útil.

Rendimento da Maquina (

r

)

r={\frac {W}{Q_{1}}}

x

\Delta U={\frac {3}{2}}nR(T_{f}-T_{i})

Rendimento da Maquina em % (

r

)

r=(1-{\frac {Q_{2}}{Q_{1}}})\ X100\%

x

\Delta U={\frac {3}{2}}nR(T_{f}-T_{i})

Trabalho (

W

)

W={Q_{1}}-{Q_{2}}

x

\Delta U={\frac {3}{2}}nR(T_{f}-T_{i})

onde:

{r}

é o rendimento;

{Q_{1}}

é a energia útil;

{W}

é o trabalho;

{Q_{2}}

é a energia dissipada;

Cubo de Leslie no SDCTI GRACELI -CADEIAS DE INTERAÇÕES E DIMENS. FENOM.

quinta-feira, 29 de agosto de 2019

Explicação teórica[editar | editar código-fonte]

Rendimento[editar | editar código-fonte]

Funcionamento da máquina de Carnot[editar | editar código-fonte]

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