Ciclo de carnot

Páginas: 8 (1950 palavras) Publicado: 25 de maio de 2013
Introdução



Durante séculos os estudiosos da física buscaram respostas para o entendimento da relação, entre Calor e Trabalho. Mas só a partir do século XIX, começaram a surgir teorias e inventos mais concretos. Tivemos a “Teoria do Calórico” afirmando que o calor era um fluido que se expandia pelo nosso ambiente e se propagava ou mantinha conservado pelos corpos. Surgiu depois a 1ªMáquinas A Vapor (maquinas térmicas) de James Walt, Rutherford desenvolveu experiências a fim de explicar a relação entre calor e trabalho mecânico a partir do aquecimento produzido por rotações rápidas e atrito. Em 1824 o cientista e engenheiro francês Nicolas Leonard Sadi Carnot, que a imaginou e apresentou os fundamentos teóricos das Maquinas Térmicas onde se afirma que nem um sistema isoladoconseguindo transferir calor de uma área mais fria para uma área de maior calor (temperatura). Um pouco mais tarde as experiências de James Walt e Helmholtz buscavam definições acerca de equivalente mecânico do calor. Sadi Carnot constrói uma máquina que opera com gás aquecido ou resfriado e permite quantificar a energia mecânica produzida. Seu funcionamento envolve 4 estágios, ficou conhecido como oCiclo de Carnot. Neste ciclo iremos, examinar um tipo particular de máquina térmica ideal, chamada máquina de Carnot em homenagem ao cientista.

Entre todas as máquinas térmicas, a máquina de Carnot é a que utiliza o calor com a maior eficiência para realizar trabalho útil. Surpreendentemente, Carnot foi capaz de analisar o seu desempenho antes que a primeira lei da termodinâmica e oconceito de entropia tivessem sido descobertos.


























Histórico








Nos fins do Século XVIII, a Europa foi sacudida por grandes descobertas no campo, da química e da física. A “teoria do calórico” era uma delas, que defendia que o calor como fluído já existente no meio ambiente, de acordo com suas propriedades e temperatura o calorpoderia se espalhar ou conservar- se pelos corpos.
Mais tarde o invento de James Watt e as experiências de Rumford Levantaram a questão da correspondência entre calor e trabalho mecânico, discordando totalmente dos defensores da “teoria do calórico”
Aprofundando os estudos sobre o aquecimento dos gases por compressão e seu resfriamento por extensão evidenciou a relação entretrabalho e calor. Mas, só em 1824 surgiu a obra “Reflexiona ser Ia Puissance Motrice Du Feu”. De Sade Carnot, onde apresenta suas idéias sobre um ciclo termodinâmico que leva seu nome. Certo tempo depois, Carnot começou a se interessar por um problema que há dezoito séculos vinha desafiando gerações de físicos – a relação entre calor e trabalho. E foi essa questão que o absorveu inteiramente durantealguns anos.
Carnot ainda hesitou entre o conceito de calor como fluido material e a noção de calor como resultado de movimentos moleculares. Decorre daí o fato de ele não ter iniciado suas pesquisas pelo estudo do equivalente mecânico do calor; visou primeiramente a dissecar o mecanismo teórico de funcionamento das maquinas térmicas. Baseado nele desenvolveu um teorema, o qual afirma que: orendimento de uma máquina térmica funcionando de acordo com o ciclo de Carnot é maior do que o de qualquer outra máquina que opere entre as mesmas temperaturas e que esse rendimento é independente da substância utilizada nas transformações. Conduzindo assim à visualização do segundo princípio da termodinâmica.










Segundo Princípio da Termodinâmica



O segundo principioda termodinâmica estabelece as condições em que é possível a transformação de calor em trabalho. Para que um processo seja reversível devem ser obedecidas algumas condições:
• O processo deve ser quase-estático, isto permite ao sistema estar sempre num estado de equilíbrio e que não haja turbulências.
• As trocas de calor devem ocorrer entre corpos com temperaturas iguais ou próximas...
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