Capítulo 05. Termodinâmica

O ciclo de Carnot consta de duas transformações adiabáticas alternadas e duas isotérmicas.

AB e CD são isotérmicas

BC e DA são adiabáticas

T1 é a temperatura da fonte quente

T2 é a temperatura da fonte fria

Carnot demonstrou que, em cada ciclo, as quantidades de calor trocadas com as fontes térmicas são proporcionais às respectivas temperaturas absolutas das fontes.

Assim:

Para a máquina operar com rendimento de 100%, ou seja = 1, T2 deveria ser zero.

Como é impossível atingir o zero absoluto, é também impossível a máquina operar com rendimento de 100%.

No gráfico anterior, ocorrem as transformações:

AB expansão isotérmica, onde o gás recebe calor da fonte quente (Q1).

BC expansão adiabática (Q = 0), onde o gás interrompe contato com as fontes.

CD compressão isotérmica, onde o gás perde calor para a fonte fria (Q2).

DA compressão adiabática (Q = 0), onde o gás interrompe contato com as fontes.

Exercício Resolvido

01. Uma máquina térmica funciona segundo o ciclo de Carnot, onde, em cada ciclo, ela fornece ao ambiente um trabalho igual a 800 J. As temperaturas das fontes quente e fria são, respectivamente, 127°C e 27°C. Calcule: (Dado: 1 cal = 4,186 J)

a) o rendimento dessa máquina;

b) as quantidades de calor recebidas da fonte quente e rejeitadas para a fonte fria, em calorias.

Resolução


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