Capítulo 05. Termodinâmica

A água recebe calor da chama e sofre vaporização. O vapor sobe pelos dois canos e ganha a esfera que pode girar apoiada nos canos. O vapor sai da esfera pelos dois canos laterais. Como a toda ação corresponde uma reação oposta, o vapor sai de um lado e a esfera recebe a reação oposta, adquirindo movimento de rotação.

6. Rendimento da Máquina

Térmica

Rendimento é definido como a relação entre a energia aproveitada (útil) e a energia recebida (total).

Como < Q1, então:

Como a máquina só funciona se troca calor com a fonte fria, isto significa que o rendimento nunca será 1 (100%).

A figura abaixo mostra o esquema de uma máquina térmica.

A fonte quente fornece energia para a máquina (Q1). A máquina aproveita parte dessa energia, na forma de trabalho (), que é chamado de energia útil.

A outra parte da energia é perdida, ou seja, trocada com uma fonte fria (Q2).

Exercício Resolvido

Uma máquina térmica retira em cada ciclo 800 J de uma fonte quente e cede 600 J a uma fonte fria. Determine:

a) o trabalho realizado pela máquina em cada ciclo;

b) o rendimento da máquina.

Resolução:

Esse rendimento de 25% significa que apenas 1/4 da energia total é aproveitada pela máquina e 3/4 é dissipado na forma de calor com a fonte fria.

7. Ciclo de Carnot

Carnot estudou a transformação de calor em trabalho, feito pelas máquinas térmicas, com o objetivo de aumentar o rendimento das máquinas (melhorar a eficiência).

Assim, é importante que uma máquina térmica receba calor de uma fonte quente Q1 e troque o mínimo possível de calor com a fonte fria Q2, produzindo o maior trabalho ( = Q1 – Q2), conse- qüentemente apresentando um maior rendimento.


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  Capítulo 05. Termodinâmica 62