Ciclo carnot

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  • Publicado : 25 de março de 2012
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Se define ciclo de Carnot como um processo cíclico reversível que utiliza um gás perfeito, e que consta de duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas:

A representação gráfica do ciclo deCarnot em um diagrama p-V é o seguinte
| Ramo A-B isotérmica a temperatura T1Ramo B-C adiabáticaRamo C-D isotérmica a temperatura T2Ramo D-A adiabática |
Em qualquer ciclo, temos que obter apartir dos dados iniciais:
* A pressão, volume de cada um dos vértices.
* O trabalho, o calor e a variação de energia interna em cada um dos processos.
* O trabalho total, o calor absorvido, ocalor cedido, e o rendimento do ciclo.

Os dados iniciais são os que figuram na tabela abaixo. A partir destos dados, temos de preencher os vazios da tabela.
Variáveis | A | B | C | D |Pressão p (atm) | pA |   |   |   |
Volume v (l) | vA | vB |   |   |
Temperatura T (K) | T1 | T1 | T2 | T2 |
 
As etapas do ciclo
Para obter as variáveis e grandezas desconhecidas faremos uso das fórmulasque figuram no quadro-resumo das transformações termodinâmicas.
1. Transformação A->B (isotérmica)
A pressão pB é calculada a partir da equação do gás ideal 
Variação de energia interna Trabalho 
Calor 
 
2. Transformação B->C (adiabática)
A equação de estado adiabática é  ou então, . Explicitamos vc da equação da adiabática  . Conhecido vc e T2 obtemos pc, a partir daequação do gás ideal. .
Calor 
Variação de energia interna 
Trabalho 

 
3. Transformação C->D (isotérmica)
Variação de energia interna 
Trabajo 
Calor 
 
4. Transformação D-> A(adiabática)
Explicitamos vD da equação da adiabática . Conhecido vD e T2 obtemos pD, a partir da equação do gás ideal. .
Calor 
Variação de energia interna 
Trabalho 
 
O ciclo completo
* Variaçãode energia interna

Em um processo cíclico reversível a variação de energia interna é zero
* Trabalho

Os trabalhos nas transformações adiabáticas são iguais e opostos. A partir das...
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