Pato de Jottabich o pato bebedor

A partir de la pronunciación de las leyes de la Termodinámica se han realizado muchos intentos por tratar de "derrocarlas" a través del diseño de máquinas de movimiento perpetuo. Uno de los intentos más famosos y que tiene muchos adeptos es el pato de Jottabich, también conocido como pato bebedor. Si eres fan de los Simpsons, lo recordarás a partir de esta escena:

Muchos consideran a este dispositivo como una máquina de movimiento perpetuo tipo II, que transforma eficientemente un tipo de energía en otro (no hay degradación de la energía en el proceso).

Un pato bebedor está compuesto por las siguientes partes:

• Dos bulbos huecos de vidrio, del mismo tamaño
• Un tubo largo de vidrio que conecta los bulbos


• Material absorbente (que absorba agua, para la cabeza, ejemplo: fieltro)
• Dos patas plásticas con pivote


• Una sustancia volátil contenida en el abdomen

Para operar este dispositivo, debes mojar su cabeza. A medida que el agua se evapora, la sustancia contenida en el abdomen se mueve hacia la cabeza, lo que ocasiona que esta última se vuelva "pesada" y caiga hacia adelante. Una vez en esta posición, el fluido regresa al abdomen, ocasionando que el pato se enderece.

1. Cuando el agua del fieltro se evapora la cabeza del pato se enfría.


2. La temperatura de la cabeza disminuye y condensa el vapor de éter, lo que ocasiona que la presión en la cabeza disminuya y por lo tanto exista una diferencia de presión entre la cabeza y el abdomen del pato (la presión en la cabeza es menor que en el abdomen).


3. Esta caída de presión fuerza a que el fluido contenido en el abdomen del pato suba a través del cuello hacia la cabeza.


4. A medida que el fluido entra en la cabeza, ocasiona que está sea cada vez más pesada.


5. A medida que el líquido se desplaza a la cabeza, el tubo no está sumergido en líquido.


6. Burbujas de vapor viajan a través del tubo hacia la cabeza. El líquido se drena de la cabeza al ser desplazado por las burbujas.


7. El fluido regresa al abdomen, ocasionando que éste se vuelva pesado. y recupere la posición original.


8. El proceso se repite mientras la cabeza se mantenga húmeda

El pato de Jottabich funciona como una máquina térmica, extrayendo calor de la sustancia contenida dentro del dispositivo para evaporar agua, realiza un trabajo (movimiento) y libera calor al ambiente (vapor). Puesto que ordinariamente el aire no esta saturado de vapor de agua, en la superficie del agua se sucede continuamente su evaporación con la correspondiente disminución de la temperatura. Si el pato se colocase en una urna hermetica acabaria por pararse por cuando el aire alcanzase su saturación de humedad.

Al evaporarse el agua hacia el ambiente se incrementa la entropía de éste, pues si bien al inicio el agua se encuentra en forma líquida (con una baja entropía), al evaporarse se incrementa el desorden de sus moléculas; desorden que gana el ambiente. En cada ciclo este desorden sigue incrementándose. Por lo tanto este dispositivo no es una violación a la segunda ley de la Termodinámica y no constituye de ningún modo una máquina térmica del segundo tipo.

Fuente original: http://science.howstuffworks.com/innovation/science-questions/question608.htm