Ciclos termodinamicos

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 10 (2422 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 14 de setembro de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
Ciclo de Carnot

Ciclo de Carnot é o ciclo executado pela máquina de Carnot, idealizada pelo engenheiro francês Carnot e que tem funcionamento apenas teórico (ainda não foi possível criar uma Máquina de Carnot).
Funcionando entre duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas alternadamente, permite menor perda de energia (Calor) para o meio externo (fonte fria).
O ciclo de Carnot éconstituído de duas transformações isotérmicas: uma para a temperatura T1 da fonte quente onde ocorre o processo de expansão e a outra temperatura T2 referente à fonte fria onde ocorre o processo de compressão. Cada uma dessas transformações é intercalada com duas transformações adiabáticas.

Assim temos que os processos são:
* Expansão isotérmica AB onde o gás retira energia térmica da fontequente;
* Expansão adiabática BC onde o gás não troca calor;
* Compressão isotérmica CD onde o gás rejeita energia térmica para a fonte fria;
* Compressão adiabática DA onde o gás não troca calor.

As máquinas térmicas que utilizam esse tipo de ciclo são consideradas máquinas térmicas ideais. Isso acontece porque seu rendimento é o maior dentre as demais máquinas e chega próximo a 100%.O teorema de Carnot divide-se em duas partes:

1. A máquina de Carnot (todas aquelas que operam segundo o ciclo de Carnot) tem rendimento maior que qualquer outro tipo de máquina, operando entre as mesmas fontes (mesmas temperaturas);
2. Todas as máquinas de Carnot tem o mesmo rendimento, desde que operem com as mesmas fontes (mesmas temperaturas).

Numa máquina de Carnot, a quantidadede calor que é fornecida pela fonte de aquecimento e a quantidade cedida à fonte de resfriamento são proporcionais às suas temperaturas absolutas, assim:

Assim, o rendimento de uma máquina de Carnot é:
e
Logo:

Sendo:
= temperatura absoluta da fonte de resfriamento
= temperatura absoluta da fonte de aquecimento
 
Com isto se conclui que para que haja 100% de rendimento, todo o calorvindo da fonte de aquecimento deverá ser transformado em trabalho, pois a temperatura absoluta da fonte de resfriamento deverá ser 0K.
Partindo daí conclui-se que o zero absoluto não é possível para um sistema físico.

Ciclo de Otto
O Ciclo de Otto é um ciclo termodinâmico, que idealiza o funcionamento de motores de combustão interna de ignição por centelha. Foi definido por Beau de Rochas eimplementado com sucesso pelo engenheiro alemão Nikolaus Otto em 1876, e posteriormente por Étienne Lenoir e Rudolf Diesel.
Motores baseados neste ciclo equipam a maioria dos automóveis de passeio atualmente. Para esta aplicação, é possível construir motores a quatro tempos mais eficientes e menos poluentes em comparação aos motores a dois tempos, apesar do maior número de partes móveis, maiorcomplexidade, peso e volume, comparando motores de mesma potência.
Basicamente esse ciclo é constituído de quatro processos:
* AB - Processo de Compressão Adiabática;
* BC - Processo de Aquecimento Isométrico de Calor;
* CD - Processo de Expansão Adiabática;
* DA -  Processo de Rejeição Isométrica de Calor;

O motor ciclo de Otto opera de maneira conhecido como quatro-tempos. Cadacilindro necessita de quatro estágios de pistão – duas revoluções do girabrequim – para completar a sequencia de eventos que produz um ciclo de potência. Cada estágio do ciclo de quatro-tempos é descritos a seguir:
Estágio de Admissão: Estágio iniciado quando o pistão está no ponto morto superior e encerrado quando o curso do pistão está no ponto morto inferior. Neste estágio, a depressão(“vácuo”) criada pelo pistão – ao descer até o ponto morto inferior – dentro do cilindro é responsável pela admissão da mistura ar-combustível fresca. A válvula de admissão se abre imediatamente antes deste estágio começar, e se fecha logo após o fim deste estágio.
Estágio de Compressão: Estágio na qual ambas as válvulas estão fechadas e a mistura dentro do cilindro é comprimida a uma pequena...
tracking img