Pesquisar este blog

domingo, 15 de junho de 2008

A História da Entropia e da Exergia de um D8H e do Super Homem


Nao é só a Kryptonita que destroi o Super Homem ou um trator Caterpillar D8H...
Em Metropolis, no Estado americano de Illinois, o cartaz anunciando o Super Museum nao resistiu aos raios do Sol e à chuva. O museu reune relíquias sobre o personagem e fica na cidade que tem o mesmo nome da cidade ficticia onde mora e trabalha Clark Kent.

Vou contar uma história a vocês de um Caterpillar D8H, um trator construído em nos anos 60 em Illinois nos Estudos Unidos e importado via Piracicaba. Chegou ao Brasil pelo porto de Santos, "Brand New", horimetro zerado, amarelo vivo, tudo muito dez, pronto para o combate. Trabalhou muito, abriu milhares de kilómetros de estradas, destocou, abriu milhares taludes, aterrou depressões, terraplenagem, tapou muitos buracos. trabalhou valentemente por muitos anos, não deixou pedra sobre pedra em muitos lugares. Manutenção corriqueira, filtros de óleo diesel, o-rings do sistema hidráulico, bicos injetores e outras coisinhas mil. Mas, com o tempo, a camisa dos cilindros ia sendo retificada para zero dez, vinte, trinta, quarenta, cinquenta e, um dia, aquele bloco já não dava para ser retificado mais. O material rodante, as lagartas, tudo muito desgastado, bomba hidráulica ruim, muita manutenção cara, que o custo já não mais justificava sobre o valor residual em um trator de mais de quarenta anos. Mas, aonde vamos chegar com esta história ? Então, como sempre, iremos por partes:


Primeira Parte : Quanto o trator era novo, zero hora trabalhada, as suas chapas de aço tinha uma alta utilidade e uma baixa Entropia, Entropia, é aquela pequena equação, muito pouco compreendida, a segunda equação da termodinâmica : S=k.ln (w) onde S é a entropia, Função termodinâmica de estado, associada à organização espacial e energética das partículas de um sistema, no caso o nosso D8H e cuja variação, numa transformação desse sistema, é medida pela integral do quociente da quantidade infinitesimal do calor trocado reversivelmente entre o sistema e o exterior pela temperatura absoluta do sistema, a Terra. Você não entendeu nada? Não se preocupe ... Em outras palavras é a medida da quantidade de desordem dum sistema. Temos o "k" que é a constante de Boltzmann, "ln" é o logarítimo neperiano e "w", aí está o busílis da questão, é o parametro de desordem de um sistema. Hummm... desordem de um sistema... Em resumo quando o Caterpillar D8H era novo, o seu conjunto mecânico dentro de um sistema fechado, a Terra, tinha Alta Utilidade de realizar Trabalho no sentido Físico, e uma Baixa Entropia. Após ter trabalhado por quase cinquenta anos, umas quatrocentas mil horas de uso, ele se tornou velho, obsoleto, foi devidamente canibalizado nas suas últimas peças que teriam alguma serventia, e sua carcaça final ficou ao tempo, no relento, como um se fosse um fóssil de um dinossauro pré-histórico , até que um sucateiro se interessasse por ele e o comprasse a preço vil.



Segunda Parte : Neste momento houve uma inversão Termodinâmica na vida útil do Caterpillar D8H, isto é, passou a ter Baixa Utilidade e Alta Entropia. Mas o Caterpillar não poderia ser considerado um "Lixo" e ser abandonado num páteo ou largado no mato, o que era bastante comum. A sua carcaça junto com os braços e o restante do aço tem um valor residual nas aciarias, e este valor deverá, necessáriamente, dar lucros. A fabricação do aço de origem primária, aquele obtido do Minério de Ferro, misturado com coque e fundentes através de um Arco Voltáico, que gasta milhares de KWh para fundir e jorrar na lingoteira deverá ser mais caro do que o aço oriundo do D8H. Se isso não ocorrer, a natureza, através dos processos supérgenos, aqueles que ocorrem na superfície da Terra, tais como erosão causada pela poeira, maresias, sol, chuva, vento, calor, frio, calor, frio, geadas, raios, vai demorar milhares de anos para reduzir o Caterpillar D8H à forma mineral, da hidrólise de óxidos de Fe, a Fengita que é uma Biotita alterada quimicamente, e outros óxidos ou complexos de Ferro combinados. Esse trabalho total que a natureza demora para dissolver um Caterpillar até a sua forma microscópia infinitesimal chama-se em Termodinâmica de Exergia, não vou entrar nas equações para não obrigar o leitor a ir tomar um sal de frutas ou desistir do assunto definitivamente. Mas, a Exergia depende de muitos fatores, para determinar o tempo de decomposição de cada substância na natureza, e um deles é a força da suas ligações atômicas. Lembre-se que a carcaça do navio Titanic ainda está se biodegradando no fundo do mar, há mais de um século. Se não observarmos estas leis da fisica poderemos sucumbir soterrados no meio do Lixo que estamos gerando. Um diamante de forma cúbica de um cm3 exposto na natureza dura muito mais do que um cm3 de grafite, embora ambos sejam feito de Carbono puro, o Diamante tem ligações entre seus átomos fortíssima, covalentes chamadas do tipo hibridação Sigma sp3. Este diamante teve na sua orogenese dentro dos vulcões, a formação da rocha ígnea, o Kimberlito, demandou muita energia, porém, o carbono na sua forma alotrópica de grafite, as forças de Van der Walls são muito fracas, teve a sua gênesis nas rochas metamórfica e sedimentares logo é provável que um cubo de grafite de um cm3 desapareça no meio ambiente muito mais rápido do que o de diamante. No balanço das energias a estabilização é obtida quando se atinge a forma Entrópica mais baixa, sempre, por isto o Carbono que está nas nossas células está numa forma Entrópica mais alta que num carvão ou nos nossos sais residuais. Está escrito nas sagradas escrituras, tu és pó e ao pó retornarás e é uma verdade incontestável. Todas estas considerações podem ser demonstradas com equações, para quem desejar, embora envolva algumas complexidade algébricas, funções de estado da físico-química, funções de variáveis complexas, correlações de funções, derivadas e integrais. Mas, para quem não aprecia este tipo de acepipe, pode parar por aqui mesmo. Quanto ao Super Homem, e sua placa desbotada em Metropolis, devido ao intemperismo, mesmo que ele fosse de aço, como o D8H, também estaria enferrujando. Mas , mutatis mutandis, o aço obtido de extração secundária sempre deverá ser mais barato do que o aço oriundo do estado mineral, para forçar a reciclagem promover uma ação real de melhoria ambiental de forma efetiva e gradual. As açiarias que fundem sucatas, deveriam ser vistas como empresas que colaboram com a qualidade ambiental, por incrível que isto pareça. São empresas ecológicamente corretas na sua industrialização.

Nenhum comentário: