A importância das máquinas térmicas é Incontestável para nos...

A importância das máquinas térmicas é Incontestável para nosso modelo de sociedade atual, em que fazemos uso de motores de combustão interna para um grande número de atividades e processos tecnológicos. Máquinas térmicas são capazes de converter parcialmente o calor proveniente de uma fonte térmica em energia mecânica - cinética ou potencial. Nenhuma máquina térmica é perfeita, ou seja, mesmo a melhor máquina térmica já inventada jamais poderia ter um rendimento igual a 100%. A razão pela qual não é possível existir uma máquina térmica perfeita é a 2a lei da Termodinâmica, que diz o seguinte: "Não é possível que qualquer sistema, a certa temperatura, absorva calor de uma fonte e transforme-o integralmente em trabalho mecânico, sem que ocorram modificações nesse sistema ou em suas vizinhanças." A forma como a segunda lei encontra-se escrita acima é conhecida como o enunciado de Kelvin. Segundo tal enunciado, em um ciclo completo, é impossível que uma máquina térmica converta integralmente calor em trabalho mecânico. Tal impossibilidade decorre do fato de que a máquina precisa "perder" parte da energia que absorve para retornar ao estado termodinâmico inicial de seu ciclo de funcionamento. Fonte quente Trabalho Fonte fria Chamamos de trabalho a porção de energia que uma máquina térmica foi capaz de converter em ener mecânica. Tal quantidade de energia pode ser calculada diretamente pela diferença entre a quantidade de c que a máquina absorve de uma fonte quente pela quantidade de calor que a máquina dissipa para o meio exte que comumente é chamado de fonte fria. Exemplos de máquinas térmicas As máquinas térmicas estão presentes em nosso dia a dia e são fundamentais para o funcionamer diversas tecnologias. Confira alguns exemplos: • motores de combustão interna - motores movidos a gasolina, álcool, diesel, GLP e querosene; • máquinas movidas a vapor - locomotivas, máquinas de tecer; • usinas termoelétricas; • refrigeradores e ar-condicionado - máquinas térmicas invertidas, chamadas de refrigeradores ou de calor. • Ciclo termodinâmico das máquinas térmicas • ⁠• Ciclo termodinâmico é a sequência de estados que a substância de trabalho da máquina térmica passa a fim de que a máquina opere corretamente, convertendo calor em trabalho. Esse ciclo é geralmente representado na forma de um gráfico de P x V (pressão em função do volume). Além disso, o sentido das setas indica se o ciclo é relacionado a uma máquina térmica ou a um refrigerador, caso sejam representadas, respectivamente, no sentido horário e anti-horário. • A figura abaixo mostra o ciclo termodinâmico de uma máquina térmica genérica. Observe: Ciclo de Carnot O ciclo de Carnot é um 5ciclo termodinâmico ideal cujo funcionamento apresenta o maior rendimento possível, dadas duas temperaturas de funcionamento (da fonte quente e da fonte fria). Dessa maneira, é esperado que uma máquina térmica real, como o motor de um carro, apresente um ciclo de formato mais próximo possível ao ciclo de Carnot.

Atividade: 1-Em uma maquina térmica,o que caracteriza o trabalho realizado? 2-Explique a segunda lei da termodinâmica. 3-O que pode resultar no aumento da entropia? 4-Explique o ciclo de carnot.