¿Es la tierra un sistema cerrado, desde la perspectiva de la ley de conservación de la energía?

Answer 1

En primer lugar, el sistema técnicamente cerrado no puede intercambiar masa con el entorno. Entonces, la tierra es casi un sistema cerrado si ignoramos los asteroides que entran o la ionización de los gases y se escapan de la atmósfera exterior. Si no quiere ignorar eso, entonces no es un sistema puramente cerrado.

¿Se aplica aquí la ley de conservación de la energía (o masa-energía)? Sí, la tierra como sistema recibe energía y también libera energía (en forma de radiación). Pero la energía neta del universo es la misma, suponiendo que la conservación de la energía de la masa es válida para el universo, bueno, técnicamente, ni siquiera sabemos el tamaño del universo, por lo que dejaría eso a algún físico para que lo responda.

Además, asumo que los gases de efecto invernadero están aumentando, por lo que la “energía neta” de la tierra debe estar aumentando. Sin embargo, eso es una conjetura. Para evaluarla técnicamente, tendremos que ver cuánta energía está irradiando la tierra a los alrededores y cuánta está recibiendo del sol.

Ahora llegando al aspecto económico de la misma. ¿Esencialmente cómo se crea la riqueza? Vendiendo productos o servicios.
Los productos se elaboran con energía y materias primas. La energía proviene del petróleo / madera / viento (turbinas eólicas -> electricidad) / agua (hidroelectricidad) / energía nuclear. Cada una de estas fuentes de energía se puede rastrear de nuevo a la energía del sol y / o alguna reacción química que ocurre entre los materiales de la tierra. Y también sabemos que los humanos no pueden vivir sin comer, así que brindamos servicios porque obtenemos energía del sol.

Sí, es científicamente posible crear riqueza porque prácticamente tenemos abundante energía solar y podemos crear una sociedad sostenible al usarla, dado que nuestros números no aumentan las “materias primas” disponibles (por ejemplo, los alimentos) en la tierra. En ese caso, los pobres comenzarán a morir por hambre y / o enfermedad, o pueden ser la tierra, matarán a los extra (calentamiento global) utilizando sus fuerzas naturales (tornados, huracanes).

También como un comentario final, diría que todo se trata de equilibrio, no somos nada más que hechos de esta tierra, solo un reensamblaje de la “materia prima”.
Entonces, si se altera el equilibrio entre “nosotros” y la Tierra, entonces la Tierra nos llevará de vuelta. Es solo una cuestión de alcanzar ese umbral de desequilibrio.

Answer 2

Tiendo a estar de acuerdo con la mayoría de las respuestas aquí en que no puedes considerar a la Tierra como un sistema cerrado simplemente por la energía que recibimos constantemente del Sol. Nos mantiene calientes, nos mantiene alimentados y constantemente llena nuestra agua fresca a través de la evaporación.

Con respecto a la generación de riqueza, realmente me gustó tu comentario sobre una de las respuestas que leí donde mencionaste hacer ladrillos de arcilla en tu patio trasero. Veamos lo que pasa en eso:

1) Recursos de la tierra (arcilla). Esto proviene del material de la Tierra y ha llegado al estado en el que se encuentra actualmente debido a la energía del Sol.

2) Trabajo humano (para hacer ladrillos y saber ponerlos en el Sol. Esto también es posible solo por el Sol. Cualquier energía que gastamos proviene de los alimentos que se remontan a la fotosíntesis en algún lugar y en algún momento).

3) Energía solar para hornear los ladrillos. Este es obvio … Sol otra vez.

4) Trabajo humano para construir una casa. Al igual que con 2, esto se remonta al sol.

Ahora, ninguno de estos elementos le quita directamente a nadie, por lo que podría argumentar que está generando riqueza. Sin embargo, otra forma de verlo es tomar el potencial de los demás. Si se utilizara el 100% de la energía del Sol, su poco requerido para hornear los ladrillos evita que otra persona haga otra cosa. Esa arcilla podría haber sido utilizada por alguien más para construir otra cosa que podría haber sido más útil. Tu trabajo también podría haber sido puesto en algo más útil.

Lo que estoy diciendo es que si bien no hay una cantidad fija de riqueza, hay un potencial fijo (algo) fijo para la riqueza. ¿Por qué? Recibimos una entrada de energía finita del Sol y la Tierra tiene un contenido finito de masa / energía. Solo podemos aprovechar y generar riqueza con estos recursos limitados hasta que expandamos nuestros límites más allá de la Tierra.

Afortunadamente, en el mundo real de hoy, esto tiene un significado muy pequeño porque estamos muy lejos de ser 100% eficientes con los recursos / energía disponibles para nosotros en la Tierra. Entonces, en este momento, su ejemplo de ladrillos es válido siempre y cuando no esté compitiendo con otros por ese recurso de arcilla y no compita con otros en el mercado de ladrillos / vivienda, lo que hace que otros pierdan la oportunidad de beneficiarse de esa casa.

Supongo que mi conclusión sería que cualquier proceso que utilice solo energía directa del Sol tiene el potencial de generar riqueza siempre y cuando no impida que otros lo hagan. Cualquier proceso que utilice la energía del Sol y la materia de la Tierra (incluso si es transformada por la energía del Sol, como la madera, los combustibles fósiles, etc.) tiene el potencial de generar riqueza, pero puede reducir la riqueza potencial neta que puede lograrse con los recursos limitados. a nuestra disposición, a menos que la materia que transformó pueda volver a transformarse fácilmente en su estado de materia prima sin obstaculizar otro proceso o si su proceso fue, y sigue siendo, el proceso más óptimo para realizar con esos recursos. (Tenga en cuenta que determinar lo que constituye “óptimo” puede ser indeterminable y transitorio en todos los escenarios.) Entonces, claro, puede generar riqueza, pero nuestros recursos son técnicamente finitos, por lo que en teoría hay un límite superior, incluso si no estamos cerca. eso.

Answer 3

Los aspectos científicos de esta pregunta ya se han abordado, por lo que voy a abordar los aspectos económicos y políticos.

Obviamente la riqueza puede ser creada. Esto se prueba todos los años, ya que la economía global y la riqueza total dentro de ella crecen prácticamente todos los años. Pero es por esto que la analogía entre la riqueza y la energía es defectuosa; La riqueza puede ser creada, pero la energía no puede.

En cuanto a la desigualdad, la razón por la que es un problema es porque mientras la riqueza total en el mundo, o en un país, crece casi todos los años, las tasas de crecimiento se distribuyen de manera desigual. Tenga en cuenta que he dicho las tasas de crecimiento, no la riqueza. Nadie (prácticamente nadie, de todos modos) está pidiendo una distribución equitativa de la riqueza. Sin embargo, durante los últimos 40 años, todas las ganancias del crecimiento económico se han dirigido a relativamente pocas personas, mientras que la mayoría de las personas ha visto cómo sus salarios y ahorros se estancaron o disminuyeron. Las políticas gubernamentales que facilitan la obtención de dinero nuevo utilizando la riqueza existente, combinadas con políticas que han debilitado la posición de negociación de las personas que reciben cheques de pago, han provocado esta distribución desigual del crecimiento económico.

No todos son emprendedores o herederos de dinero / empresas familiares. La mayoría de la gente va a trabajar para otra persona. Las políticas económicas han sido muy buenas para las personas que son sus propios jefes, pero no para la mayoría de los empleados. Un reequilibrio de las tasas de crecimiento hacia más personas tampoco es solo una cuestión de justicia. Los consumidores son las personas que realmente crean empleos, al intercambiar su dinero por bienes y servicios. Más dinero en manos de los consumidores promedio significa más actividad económica, lo que significa aún más crecimiento económico, que debería ser mejor para todos.

Answer 4

La tierra no es completamente un sistema cerrado, pero sí lo es hasta que ocurren eventos cósmicos que nos impactan.

No estamos cerrados en el sentido de que la radiación solar entra en la atmósfera y contribuye con la energía al medio ambiente.

La energía que fluye hacia el medio ambiente es una oportunidad para agregar valor, si puede capturarlo.

Otra pieza faltante de su imagen es que las materias primas, es decir, la tierra, agregan valor cuando se cosechan y se ponen en uso laborioso.

Y, por último, los humanos agregan valor a las materias primas al invertir su trabajo. El comercio puede ser ganar-ganar, cuando se dan las restricciones bajo las cuales trabaja cada parte. Por ejemplo, la especialización puede producir productos superiores, que luego pueden intercambiarse con productos especializados de otras partes, dando a cada parte acceso a dos productos superiores.

Answer 5

No por supuesto.

Pero la gente naturalmente piensa que el mundo es un juego de suma cero, porque no somos máquinas de computación racional.

Somos animales evolucionados. Nuestros cerebros son 99% de emoción y reacción y astucia para aprovechar, y en el mejor de los casos 1% de racionalidad. De todos

Y el entorno para el que estamos adaptados y nuestro cerebro es, por supuesto, el que evolucionamos en la vida en una tribu de unos pocos cientos de individuos, donde casi todos conocen a todos los demás.

En esa situación hay muchos juegos de suma cero. Si el estado de alguien aumenta, el de alguien más baja. Y el estado es muy importante: determina quién obtiene las mejores parejas, la mejor comida y las oportunidades de vida para sus hijos.

Conan, ¿qué es lo mejor de la vida? – Youtube

Incluso en esa situación, no todo es suma cero, pero hay mucho de eso. Así que tendemos a pensar de esa manera. Pensar de otras maneras es a menudo difícil y requiere mucha educación y práctica.

Si la humanidad sobrevive a largo plazo, es probable que sea porque (a) de alguna manera perdemos nuestra tecnología y con ella nuestra capacidad de destruirnos (parece poco probable), o (b) ganamos y usamos la capacidad de hacernos más inteligentes Y más racional. Probablemente por algún tipo de modificación genética.

El hecho de que lo hayamos logrado a lo largo de los últimos 100 años sin silenciarnos ya es un milagro. (Sospecho que en la gran mayoría de los mundos no lo logramos durante la Guerra Fría).

Answer 6

Depende de la definición de “cerrado”. Algunos libros utilizan una clasificación de dos vías, abierta / cerrada, en cuyo caso está abierta. Open-2 significa que puede intercambiar materia o energía con su entorno; cerrado-2 significa que no puede.

Algunos libros utilizan una clasificación de tres vías, abierta / cerrada / aislada, en cuyo caso está cerrada pero no aislada. Confusamente, Open-2 se divide en Open-3 y Closed-3, y Closed-2 se renombra como Isolated-3! Cerrado-3 significa que no puede intercambiar materia con su entorno, pero puede intercambiar energía. Lo que es importante para el debate sobre el creacionismo es si está cerrado-2 o aislado-3, y no lo es. La clasificación más detallada es útil en química, pero fue una novedad para mí como físico hasta que un creacionista intentó engañarme una vez jugando a Closed-2 contra Closed-3. Moraleja: los creacionistas son patológicamente deshonestos, y no debes creer una sola palabra de lo que dicen sin verificarlos con cuidado.

Answer 7

¿Ves esa cosa brillante en el cielo durante el día? La energía entra en la superficie de la tierra desde allí.

¿Ver el resto del cielo, que tiende a ser bastante oscuro cuando el sol no hace que el cielo sea tan brillante? Ahí es donde la energía se aleja de la tierra.

Vale la pena señalar que obtenemos algún beneficio de ello, ya que la energía que proviene del sol es de aproximadamente 6000 Kelvin, mientras que cuando sale de la tierra, es de aproximadamente 300 Kelvin, lo que significa que la energía se ha utilizado para hacer el trabajo.

En cuanto a lo que mencionas en los detalles de la pregunta, es difícil decir si el universo es un sistema cerrado o no. Las cantidades como la entropía no se pueden definir para el universo como un todo porque las integrales para calcularlas divergen cuando intentas abarcar todo el universo. Sin embargo, si el universo se está expandiendo constantemente, entonces la temperatura del universo siempre está disminuyendo y su densidad de energía está disminuyendo; por lo tanto, puede darse el caso de que siempre habrá un gradiente de temperatura con el que trabajar (aunque a escalas de tiempo cada vez más largas).

Además, si alguien dice que tienes que tratar a la Tierra como un sistema cerrado porque es parte del universo, tienes mi permiso para burlarte de eso. Un sistema cerrado es aquel en el que no hay transferencia de energía a través de su límite. La Tierra claramente viola esa condición, y la entropía puede fluir a través de ese límite para mantener las cosas en un estado más o menos estable por un tiempo. (Además, esta idea puede ayudar a explicar por qué la entropía no puede definirse fácilmente, si es que lo hace, para el universo en su conjunto: porque, por lo que sabemos, no tiene límites, incluso si su geometría está cerrada).

Como han señalado otros, casi todo lo que hacemos depende de la energía del sol, y, a menos que vayamos a la energía geotérmica, que se deriva del calor de la descomposición radiactiva en el núcleo de la Tierra, incluso el combustible fósil es energía solar almacenada en enlaces de hidrocarburos.

Pero la energía cruda no es lo único a considerar. Por ejemplo, solo tenemos un área finita de tierra cultivable (que a menudo también es una tierra privilegiada para construir y vender casas); el océano tiene solo tantos peces en cualquier momento en el tiempo; etcétera. Hasta que podamos sobrevivir solo con energía pura y sin otros recursos, debemos encontrar un punto de sostenibilidad y equilibrio con nuestro entorno y los recursos que tomamos de él.

Answer 8

Una razón para no considerar a la Tierra como un sistema cerrado es su vecino más cercano. La proximidad de la luna crea fuerzas de marea que transfieren energía a la órbita de la luna, lo que hace que se aleje cada vez más a medida que la Tierra gira menos lentamente. La gravedad de la Tierra atrae más masa de la que pierde (de los asteroides, las partículas cargadas del sol, etc.), lo que también aumenta el equilibrio energético. Entonces, considerar a la Tierra como un sistema cercano parece muy bueno, centrado en la Tierra y de mentalidad estrecha. Y en cuanto a extender esa idea a las interacciones humanas, creo que está centrado en las personas, ya que los humanos podrían beneficiarse, mientras que otros animales y plantas pagarían el precio por nuestra codicia y arrogancia.

Answer 9

Por supuesto no. Si el sol dejara de irradiar energía mañana, la tierra se congelaría rápidamente y todos moriríamos.

Los combustibles a base de carbono son solo formas de energía solar almacenada. Al usarlos estamos viviendo de nuestra capital.

Answer 10

Considere a cinco amigos Ram, Balram, Shyam, Laxman y Bharat clasificados 1-5 respectivamente en su clase. Ahora todos, excepto Ram, ganan un incremento de rango único, mientras que Ram rank se desploma hasta el 5º desde el 1º. Aquí, 4 personas ganan poco y 1 pierde mucho (por lo tanto, no hay violación de la ley de conservación). Ahora para el escenario perfecto no de ganancia = no de personas (es decir, todas las personas ganan) y, por lo tanto, la proporción es la unidad. Ahora, si n personas están ahí y n-1 gana (siguiendo el mismo modelo), obtenemos la relación n-1 / n. Ahora para que esto sea unidad, n–> 00 (infinito). La población humana es grande pero finita, por lo tanto, nos acercamos a 1. Para, por ejemplo, de los 7 mil millones, 1 es super trillonario y el resto está afectado por la pobreza, luego, siguiendo el modelo anterior, tenemos una proporción = 0.99999999985.

Answer 11

No. Obtenemos energía de otra parte, principalmente del sol.

El cosmos es un sistema cerrado. Toda la masa de energía que siempre existió está ahí y se conserva. La masa-energía se mantiene constante (en total). La entropía del cosmos aumenta.

Answer 12

No mientras haya sol 🙂