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Aplicando el Principio de Acción de la Mecánica Clásica a la Termodinámica de la Troposfera

Autores: Kennedy, Ivan R.; Hodzic, Migdat

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Aplicando el Principio de Acción de la Mecánica Clásica a la Termodinámica de la Troposfera


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Avances
Mecánica aplicada
Reciclaje
Calor
Trabajo
Troposfera

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los avances en mecánica aplicada han facilitado una mejor comprensión del reciclaje de calor y trabajo en la troposfera. Este objetivo es importante para satisfacer las necesidades prácticas de una mejor gestión de la ciencia climática. Lograr este objetivo puede requerir la aplicación de principios cuánticos en la mecánica de acción, recientemente empleados para analizar la termodinámica reversible del ciclo de la máquina de calor de Carnot. Las propuestas comprobables sugeridas aquí buscan resolver varios problemas, incluyendo (i) los fenómenos de disminución de temperatura y entropía molecular pero aumento de energía de Gibbs con la altitud en la troposfera; (ii) un sistema reversible que almacena energía térmica para impulsar el flujo de viento vórtice en anticiclones mientras calienta friccionalmente la superficie de la Tierra mediante la liberación de calor de la turbulencia; (iii) generación vórtice de energía eléctrica a partir del momento translacional en el flujo de aire en parques eólicos; y (iv) energía vórtice en el poder destructivo de los ciclones tropicales. La propiedad escalar de la acción molecular (@ integral, J-sec) se utiliza para mostrar cómo se logran las temperaturas de equilibrio a partir de la igualdad estadística de los torques mecánicos (o); estos son ejercidos por los cuantos del campo de Gibbs para cada tipo de molécula de fase gaseosa como tasas de acción translacional (@/ integral/). Estos torques resultan de la densidad impulsiva de campos cuánticos resonantes o campos de Gibbs con moléculas, configurando las trayectorias de las moléculas de gas mientras equilibran la presión molecular contra la densidad de energía del campo (J/m). Los campos de energía de Gibbs no contienen cuantos resonantes a cero Kelvin, con este potencial químico disminuyendo en magnitud a medida que la acción translacional de las moléculas de vapor y el contenido de energía del campo cuántico aumentan con la temperatura. Estos casos distinguen simétricamente entre campos causales de cuantos impulsivos () que energizan la acción de la materia y los torques cinéticos resultantes de la mecánica molecular (). Los cuantos de estos diferentes campos muestran longitudes de onda medias de 10 m a 10 m, con ventajas mecánicas radiales muchos órdenes de magnitud mayores que las acciones translacionales correspondientes, aunque con frecuencias cuánticas medias (v) similares a las del movimiento browniano radial para partículas independientes (). El descuido generalizado del componente de energía del campo de Gibbs de los sistemas naturales puede estar impidiendo avances en la mecánica troposférica. Una mejor comprensión de estos campos de energía de Gibbs vórtices como reservorios termodinámicamente reversibles para el calor puede ayudar a optimizar los procesos de trabajo en la Tierra, retrasando la consecución de la producción máxima de entropía a partir de la radiación solar de onda corta que se convierte en radiación de onda larga que sale al espacio. Esta comprensión puede mejorar las estrategias para la gestión de los cambios globales en el clima.

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